课程代码及名称：P06011多相流与传热 导师：胡珀匡波 学分：3 授课语言：英文 必修/选修： 开课时间： 必修 春季学期 授课方式： 先修课程： 1. 普通授课 传热学， 流体力学， 2. 来自相关领域的专家嘉宾演讲和讨论 高等数学 考核方式： 课程专业要素 1.课堂出席一10% 2.个人作业-15% 3.课程设计-60% 4.答辩评估一15% 教材/参考书 1. 多相流及其应用车得福，李会雄编著西安交通大学出版社2007ISBN9787560525365 2. Fundamentals of multiphase flow Christopher E.Brennen Cambridge University press 2005 ISBN 0521848040 课程描述： 多相流与传热是热能与动力工程，核科学与工程，制冷与低温工程，动力机械工程等专业的一门重要技 术课，是核科学与工程类专业的主干必修课。 课程培养目标 多相流与传热是对在分子尺度以上单组分或多组分相态分离的流体进行动力学和传热分析的课 程：本课程将在通过该课教学，将使学生掌握多相流的主要概念、模型与分析方法，以及主要研究思路 和当前多相流的前沿问题。，使学生具备运用所学的多相流知识，针对各专业的实际问题，分析求解或 设计实验求解的能力：(A5.1,A5.2,A5.3,B2,B4,B6,C4) 本课程由导论和多相流运动方程，粒子运动，气泡和空泡、沸腾和凝结、多相流流型、均相流模 型、分离流模型、漂移流模型、泡状流分析、滴状流分析、颗粒流分析、多相流稳定性分析、多相流压 降、多相流试验技术及前沿等部分组成，旨在教会给学生以下内容： 1.理解多相流基本特征和掌握运动方程(A5.1) 2.通过学习多相流的主要流型和分析模型，和主要现象的动力学分析方法，具备实际分析多相流 问题的能力。(A5.1,A5.2) 3.通过实践环节的锻炼，加强对专业知识的积累(A5.3,B2,C4) 4.通过小组大作业形式，提高团队协作能力(B4)
课程代码及名称: PO6011 多相流与传热 导师: 胡珀 匡波 学分: 3 授课语言: 英文 必修/选修: 必修 开课时间: 春季学期 授课方式: 1. 普通授课 2. 来自相关领域的专家嘉宾演讲和讨论 先修课程: 传热学， 流体力学， 高等数学 考核方式: 1. 课堂出席 —10% 2. 个人作业 — 15% 3. 课程设计 — 60% 4. 答辩评估 — 15% 课程专业要素 教材/参考书 1. 多相流及其应用 车得福，李会雄 编著 西安交通大学出版社 2007 ISBN 9787560525365 2. Fundamentals of multiphase flow Christopher E. Brennen Cambridge University press 2005 ISBN 0521 848040 课程描述: 多相流与传热是热能与动力工程，核科学与工程，制冷与低温工程，动力机械工程等专业的一门重要技 术课，是核科学与工程类专业的主干必修课。 课程培养目标 多相流与传热是对在分子尺度以上单组分或多组分相态分离的流体进行动力学和传热分析的课 程；本课程将在通过该课教学，将使学生掌握多相流的主要概念、模型与分析方法，以及主要研究思路 和当前多相流的前沿问题。，使学生具备运用所学的多相流知识，针对各专业的实际问题，分析求解或 设计实验求解的能力；(A5.1,A5.2,A5.3,B2,B4,B6,C4) 本课程由导论和多相流运动方程，粒子运动，气泡和空泡、沸腾和凝结、多相流流型、均相流模 型、分离流模型、漂移流模型、泡状流分析、滴状流分析、颗粒流分析、多相流稳定性分析、多相流压 降、多相流试验技术及前沿等部分组成，旨在教会给学生以下内容： 1. 理解多相流基本特征和掌握运动方程 （A5.1） 2. 通过学习多相流的主要流型和分析模型，和主要现象的动力学分析方法，具备实际分析多相流 问题的能力。(A5.1,A5.2) 3. 通过实践环节的锻炼，加强对专业知识的积累 (A5.3,B2,C4) 4. 通过小组大作业形式，提高团队协作能力 (B4)
相关课程培养目标标准： 撰写者：胡珀 发布时间： 2012/12/1 《多相流与传热》课程教学大纲 课程名称：多相流与传热 课程代码：P06011 学分/学时：3学分/54学时课程 开课学期：春季学期 适用专业：热能与动力工程、核科学与核技术、动力机械工程、制冷与低温 工程、环境 先修课程：传热学，流体力学，高等数学 开课单位：机械与动力工程学院 一、课程性质和教学目标 课程性质： 多相流与传热是热能与动力工程，核科学与工程，制冷与低温工程，动力机 械工程等专业的一门重要技术课，是核科学与工程类专业的主干必修课。 教学目标： 多相流与传热是对在分子尺度以上单组分或多组分相态分离的流体进行动力学和传热 分析的课程；本课程将在通过该课教学，将使学生掌握多相流的主要概念、模型与分析方法， 以及主要研究思路和当前多相流的前沿问题。，使学生具备运用所学的多相流知识，针对各
相关课程培养目标标准: 撰写者: 胡珀 发布时间: 2012/12/1 《多相流与传热》课程教学大纲 课程名称：多相流与传热 课程代码：PO6011 学分/学时：3 学分/54 学时课程 开课学期：春季学期 适用专业：热能与动力工程、核科学与核技术、动力机械工程、制冷与低温 工程、环境 先修课程：传热学，流体力学，高等数学 开课单位： 机械与动力工程学院 一、课程性质和教学目标 课程性质： 多相流与传热是热能与动力工程，核科学与工程，制冷与低温工程，动力机 械工程等专业的一门重要技术课，是核科学与工程类专业的主干必修课。 教学目标： 多相流与传热是对在分子尺度以上单组分或多组分相态分离的流体进行动力学和传热 分析的课程；本课程将在通过该课教学，将使学生掌握多相流的主要概念、模型与分析方法， 以及主要研究思路和当前多相流的前沿问题。，使学生具备运用所学的多相流知识，针对各
专业的实际问题，分析求解或设计实验求解的能力：(A5.1,A5.2,A5.3,B2,B4,B6,C4) 本课程由导论和多相流运动方程，粒子运动，气泡和空泡、沸腾和凝结、多相流流型、 均相流模型、分离流模型、漂移流模型、泡状流分析、滴状流分析、颗粒流分析、多相流稳 定性分析、多相流压降、多相流试验技术及前沿等部分组成，旨在教会给学生以下内容： 1.理解多相流基本特征和掌握运动方程(A5.1) 2.通过学习多相流的主要流型和分析模型，和主要现象的动力学分析方法，具备实际 分析多相流问题的能力。(A5.1,A5.2) 3.通过实践环节的锻炼，加强对专业知识的积累(A5.3,B2,C4) 4.通过小组大作业形式，提高团队协作能力(B4) 二、课程教学内容及学时分配 1.多相流导论(3学时/课堂教学)(A5.1,B6,C4) 内容：多相流定义与实际应用案例：多相流研究历史与研究方法的演进：当前多相流 研究方法概述。 重点：多相流关心的主要问题、专用变量定义、主要方法概论 2.多相流运动方程（3学时/课堂教学)(A5.1,B6) 内容：多相流质量、动量、能量守恒方程，多相流扩散方程，以及热量的相间疏运，湍 流作用、多相流方程的平均化 重点：守恒方程、方程平均化 难点：平均化方法、湍流作用 3.粒子运动I（2学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B6 内容：流体流动对单粒子的作用分析、包括高、低雷诺数流动：粒子运动的不稳定性影 响：单粒子（气泡、液滴）在流体中的运动方程；： 重点：流体作用力，不稳定性效果 难点：不稳定性效应 4.粒子运动Ⅱ（3学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B6 内容：气泡、液滴的运动：气泡、液滴由于运动产生的变形分析，包括表面张力梯度作 用、以及声场作用：气泡的生长分析： 重点：气泡、液滴的变形分析 难点：表面张力梯度作用 作业一：粒子运动 5.气泡和空泡研究（3学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B6) 内容：气泡产生增大和冷凝控制方程：惯性驱动和热力驱动下的气泡涨大和破裂：气 泡运动的稳定性影响、气泡的振荡分析；空泡产生和破裂：空泡破坏和相关噪声： 重点：气泡的涨大和破裂控制方程
专业的实际问题，分析求解或设计实验求解的能力；(A5.1,A5.2,A5.3,B2,B4,B6,C4) 本课程由导论和多相流运动方程，粒子运动，气泡和空泡、沸腾和凝结、多相流流型、 均相流模型、分离流模型、漂移流模型、泡状流分析、滴状流分析、颗粒流分析、多相流稳 定性分析、多相流压降、多相流试验技术及前沿等部分组成，旨在教会给学生以下内容： 1. 理解多相流基本特征和掌握运动方程 （A5.1） 2. 通过学习多相流的主要流型和分析模型，和主要现象的动力学分析方法，具备实际 分析多相流问题的能力。(A5.1,A5.2) 3. 通过实践环节的锻炼，加强对专业知识的积累 (A5.3,B2,C4) 4. 通过小组大作业形式，提高团队协作能力 (B4) 二、课程教学内容及学时分配 1． 多相流导论（3 学时/课堂教学）(A5.1,B6,C4) 内容：多相流定义与实际应用案例；多相流研究历史与研究方法的演进；当前多相流 研究方法概述。 重点：多相流关心的主要问题、专用变量定义、主要方法概论 2． 多相流运动方程（3 学时/课堂教学）(A5.1,B6) 内容：多相流质量、动量、能量守恒方程，多相流扩散方程，以及热量的相间疏运，湍 流作用、多相流方程的平均化 重点：守恒方程、方程平均化 难点：平均化方法、湍流作用 3． 粒子运动 I（2 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B6) 内容：流体流动对单粒子的作用分析、包括高、低雷诺数流动；粒子运动的不稳定性影 响；单粒子（气泡、液滴）在流体中的运动方程；； 重点：流体作用力，不稳定性效果 难点：不稳定性效应 4． 粒子运动 II（3 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B6) 内容：气泡、液滴的运动；气泡、液滴由于运动产生的变形分析，包括表面张力梯度作 用、以及声场作用；气泡的生长分析； 重点：气泡、液滴的变形分析 难点：表面张力梯度作用 作业一：粒子运动 5． 气泡和空泡研究（3 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B6) 内容：气泡产生增大和冷凝控制方程；惯性驱动和热力驱动下的气泡涨大和破裂；气 泡运动的稳定性影响、气泡的振荡分析； 空泡产生和破裂；空泡破坏和相关噪声； 重点：气泡的涨大和破裂控制方程
难点：气泡的振荡和空泡产生和破裂 6.沸腾和凝结(4学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B6) 内容：池沸腾和流动沸腾：核态沸腾和膜态沸腾：临界热流密度：临界后传热：滴状凝 结、膜状凝结。 重点：核态沸腾和膜态沸腾：临界热流密度： 难点：多相流临界热流密度 作业二：多相流沸腾 7.客座嘉宾专题I(1.5学时/课堂教学+0.5小时讨论)(A5.2,B2,B6) 内容：粒子运动或多相流临界热流密度 8.多相流的流型(3学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B6 内容：多相流流型特征：水平和竖直流动的流型：弥散流和分离流流型：各流型的转变 限值：流型图： 重点：各主要流型及其转变限值 难点：各流型的转变限值 9.均相流模型与分离流模型（2学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B6) 内容：均相流模型方程：均相流声速分析，包括高频问题和相变影响：喷嘴流动分析： 分离流模型方程：分离流特征问题和和应用： 重点：模型方程和声速分析 难点：喷嘴流动分析 10. 漂移流模型(3学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B2,B6) 内容：漂移流分析方法：漂移流应用分析：竖直管道：流化床：池沸腾 重点：漂移流分析方法 难点：漂移流方法的物理含义 作业三：漂移流分析应用 11.含气泡的流动分析和滴状流分析(3学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B6) 内容：非平衡态下气泡生长的原理与分析方法：泡状流分析，包括声学分析、冲击波 以及气泡云团：滴状流的产生，单液滴的汽化分析和燃烧分析。 重点：泡状流的声学分析和滴状流的产生 难点：含气泡流中的冲击波 12.颗粒流分析(3学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B6 内容：颗粒间相互作用模型：颗粒流流型和转变边界：高速和低速下的颗粒流模型方 程：颗粒流数值计算 重点：颗粒间相互作用模型 难点：流型转换边界 13.多相流稳定性分析（3学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B6) 内容：准静态稳定性和实例分析和动态稳定性和实例分析：稳定性分析及转变方程
难点：气泡的振荡和空泡产生和破裂 6． 沸腾和凝结（4 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B6) 内容：池沸腾和流动沸腾；核态沸腾和膜态沸腾；临界热流密度；临界后传热；滴状凝 结、膜状凝结。 重点： 核态沸腾和膜态沸腾；临界热流密度； 难点：多相流临界热流密度 作业二：多相流沸腾 7． 客座嘉宾专题 I（1.5 学时/课堂教学+0.5 小时讨论）(A5.2,B2,B6) 内容：粒子运动或多相流临界热流密度 8． 多相流的流型（3 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B6) 内容：多相流流型特征；水平和竖直流动的流型；弥散流和分离流流型；各流型的转变 限值；流型图； 重点：各主要流型及其转变限值 难点：各流型的转变限值 9． 均相流模型与分离流模型（2 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B6) 内容： 均相流模型方程；均相流声速分析，包括高频问题和相变影响；喷嘴流动分析； 分离流模型方程；分离流特征问题和和应用； 重点：模型方程和声速分析 难点：喷嘴流动分析 10． 漂移流模型（3 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B2,B6) 内容：漂移流分析方法；漂移流应用分析：竖直管道；流化床；池沸腾 重点：漂移流分析方法 难点：漂移流方法的物理含义 作业三：漂移流分析应用 11． 含气泡的流动分析和滴状流分析（3 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B6) 内容：非平衡态下气泡生长的原理与分析方法；泡状流分析，包括声学分析、冲击波 以及气泡云团；滴状流的产生，单液滴的汽化分析和燃烧分析。 重点：泡状流的声学分析和滴状流的产生 难点：含气泡流中的冲击波 12． 颗粒流分析（3 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B6) 内容：颗粒间相互作用模型；颗粒流流型和转变边界；高速和低速下的颗粒流模型方 程；颗粒流数值计算 重点：颗粒间相互作用模型 难点：流型转换边界 13． 多相流稳定性分析（3 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B6) 内容：准静态稳定性和实例分析和动态稳定性和实例分析；稳定性分析及转变方程
重点：转变方程 难点：动态不稳定性分析 14. 多相流压降分析（3学时/课堂教学)(A5.1,A5.2,B6) 内容：多相流的重力、加速压降的计算：摩擦压降的计算和实用关系式介绍：多相流 局部压降的计算。 重点：多相流的摩擦压降计算 15.多相流实验技术和前沿(2学时/课堂教学)(A5.1,B2,B6 内容：多相流实验技术概述，当前前沿问题和主要研究方向概述 16. 客座嘉宾专题Ⅱ（1.5学时/课堂教学+0.5小时讨论)(A5.1,B2,B6) 内容：多相流前沿问题选讲 17. 课程设计（大作业)(6学时/自学+分组实践)(B2,B4,B6 内容：多相流分析应用 三、教学方法 本课程的学习一周需要6小时左右，学生需尽可能参加所有的课程。一次课长3个学时， 并安排两个嘉宾讲座，每次2小时。课程设计环节要求2-3个学生一组合作完成。 教学形式 1.普通授课 2.来自相关领域的专家嘉宾演讲和讨论 学习形式 1.作业一共计三次 2. 课程设计大作业，鼓励团队协作和课后讨论 3. 课程设计报告 专业讲座 课程至少将设置两次专业讲座，将分别关注多相流分析和实验方面前沿问题。课程将在 学院的支持下，邀请一些在以上领域内的专家，给学生介绍相关知识和研究经验，启迪创新 思维。 课程设计 学生将分为23个人一组，每个小组要完成一个与多相流相关的设计/分析课题。这个 课题实践的目的是，让所有学生用他们在课堂中学到的知识，通过团队合作来共同完成。要 求学生由教师指定或自己提议的课题题目，并在教师的指导下，确认需要分析的问题，同哦 学生协作，通过分析或数值方法求解
重点：转变方程 难点：动态不稳定性分析 14． 多相流压降分析 （3 学时/课堂教学）(A5.1,A5.2,B6) 内容：多相流的重力、加速压降的计算；摩擦压降的计算和实用关系式介绍；多相流 局部压降的计算。 重点：多相流的摩擦压降计算 15． 多相流实验技术和前沿（2 学时/课堂教学）(A5.1,B2,B6) 内容：多相流实验技术概述，当前前沿问题和主要研究方向概述 16． 客座嘉宾专题 II（1.5 学时/课堂教学+0.5 小时讨论）(A5.1,B2,B6) 内容：多相流前沿问题选讲 17． 课程设计（大作业）（6 学时/自学+分组实践）(B2,B4,B6) 内容：多相流分析应用 三、教学方法 本课程的学习一周需要6小时左右，学生需尽可能参加所有的课程。一次课长3个学时， 并安排两个嘉宾讲座，每次2小时。课程设计环节要求2-3个学生一组合作完成。 教学形式 1. 普通授课 2. 来自相关领域的专家嘉宾演讲和讨论 学习形式 1. 作业 — 共计三次 2. 课程设计大作业，鼓励团队协作和课后讨论 3. 课程设计报告 专业讲座 课程至少将设置两次专业讲座，将分别关注多相流分析和实验方面前沿问题。课程将在 学院的支持下，邀请一些在以上领域内的专家，给学生介绍相关知识和研究经验，启迪创新 思维。 课程设计 学生将分为 2-3 个人一组，每个小组要完成一个与多相流相关的设计/分析课题。这个 课题实践的目的是，让所有学生用他们在课堂中学到的知识，通过团队合作来共同完成。要 求学生由教师指定或自己提议的课题题目，并在教师的指导下，确认需要分析的问题，同哦 学生协作，通过分析或数值方法求解