课题 热负荷的计算课时 授课人朱永红新授课知识目标埋解热负荷的概念，明确其与传热速率的联糸与区别，掌握热负荷的计 算方法能力目标能运用热负荷计算的理论知识解决具体问题情感目标引导学生养成枳极思考的好习惯，并且冋时培养学生的团队合作精神^学!重点热负荷的二种计算方法教学难点考虑热损失时热负荷的计算教学用具多媒体教学方法启发式、讨论式及讲练结合法教学过程教学步骤教帅活动学生活动设计意图复习旧知， 温故知新（3分钟）1. 写出传热的基本方程式2. 说出基本方程式中Q的定义学生回忆、小组抢 答通过复习 旧知，为新 知识的学 习打下基 础创设情境， 提出问题（7分钟）根据传热基本方程式，传热过程的计算 也就是分别求方程中的各项： Q、K、tm，卜面我们一起来解决Q的计算 （利用多媒体出示要解决的问题）1. 什么是换热器的热负荷？2. 指出热负荷与传热速率的区别与联 系3. 忽略热损失时，热负荷如何计算？4. 考虑热损失时，热负荷如何计算？阅读教材P170以问题串 的形式， 激发学生 的学习兴 趣和求知 欲望发现问题，探求新知、忽略热损失， 热负荷的计算（8分钟）在学生在学生课前预习讨论的基础上， 与学生逐条解决问题。
1.热负荷的定义学生答：换热器中 单位时间内冷热流 体间所交换的热 量以Q '表示培养学生 自主学习 的能力提高学生 的归纳及 表达能力2.热负荷与传热速率的联系与区别：（举例类比：运动员举重， 教练提出让 运动员举50公斤，实际上他只能举30 公斤强调：一个能满足生产要求的换热器， 必须使其传热速率等于或大于热负荷在实际计算中通常将传热速率与热负荷 在数值上视为相等，所以通过热负荷 的计算，便可确定换热器所应具有的传 速率学生：讨论、归纳、 整理热负荷是生产工艺 上的要求所决定 的，是生产上对换 热能力的要求传热速率是是换热 器本身在一定条件 下的换热能力，是 换热器本身的特 性Q'区别于Q：前者 是生产任务，后者 是生产能力通过举例 进步让 学生理解 其区别分析思考， 加深理解（20分钟）3.热负荷的计算方法提问：热负荷的计算方法有哪几种？强调：忽略热损失，Q ' Q执Q冷学生答：（1）焓差法（2 ）显热法（3 ）潜热法例1：试计算压强为140kpa （绝对）， 流量为1500kg/h的饱和水蒸气冷凝后， 并降温至50 °C时所放出的热水蒸汽 压力p=140kpa时，饱和水蒸气的 焓斗=2692.1 KJ/kg, 50 C 水的焓 H2=209.3 KJ/kg ）（注：用焓差法计 算）（多媒体显示解题步骤） 解：用焓差法计算饱和水蒸气冷凝后并降温至50 C放出的 热量学生分析条件，说 出公式，代入计算在例题的 选取上，主 要体现热 负荷不同 计算方法Q 热 qm 热(H 1 H 2 )1500(2692.1 209.3)36001034.5kw计算之后与多媒体 比较其过程和结 果。
归纳：（1 ）焓差法：Q' Q执 q执（H H ）八、、 八、、m 1 2Q' Q 冷 q 冷（h2 h1 ）讲述：一般情m况下焓的数值难以确定， 需要查取有关手册，因而用焓差法计算 比较少例2 :将1500kg/h的热水，从109.2 °C,通过一换热器冷却到50°C时放 出的热量？在学生分析计算的过程中引导学生查先由学生分析已知找题目中缺少的条件：比热容条件，说出应用哪（多媒体显示解题步骤）种计算方法解：用显热法计算热负荷水由109.2 C降温至50 C时所放出的热量q2试着代入计算公式平均温度109.2 50 79.6 C例2、例32是例1题的查：79.6C时水的比热容拆分，这种C 热 4.25KJ /( kg °C)学生对比自己做的拆分让过程，查找不足之学生体会q C不同的计（总热 热算方法Q2 1 ^2）1500 4.25 （109.2 50）3600104.8KJ / s 104.8kw注意：所求量的单位归纳：（2）显热法（仅用于热交换过程无相变化）Q' Q执q执C执（T T）八、、 八、、 八、、qm C （t1 2Q Q冷 m冷冷2 t1 ）例3 :试计算压强为140kpa （绝对）， 流量为1500kg/h的饱和水蒸气冷凝后成 水放出的热量。
引导学生查找所需要的物理量（多媒体展示解题过程）处解：用潜热法计算热负荷学生分析应用哪种蒸汽冷凝成水所放出的热量为Q查水蒸气表得：p=140kpa （绝对）下的水饱和温度为t s 109.2 °C,汽化潜热-r—2234.4KJ / kg 计算方法，试着代 入计算通过比较 加深对显 热法和潜 热法的应 用场合学生计算例2和例3的和Q 执 Q 1 Q 2931 104 .8.8 kw有点出入，但近似 相等1500Q q r 2234.4则 m热3600'931KJ / s 931kw归纳：（3）潜热法（仅用于热交换中发生相 变化），如冷凝或蒸发q rQ' Q热m热热Q' Q 冷 q r冷 4m冷冷r热、r冷：热、冷流体的汽化潜热，J/kg1035把例2和例3加起来与例匕较结果？说明：例2和例3就是例1题得分解, 在缺少焓值时，亦可用其他的方法来 计算过渡：前面我们讨论的是忽略热损失 时热负荷的计算，如果考虑热损失， 那么热负荷如何计算？发现问题探求新知二、考虑热损失, 热负荷的计算（10分钟）看图分析, 小组交流4-17 (a)冷流体走管内，热流体走管外（多媒体展示）小组学生回答： 如图所示，热损失 在热流体这边 分析：Q损并没有通损过传热面，通过传 热面的热量只是冷 流体得到的热量， 那么通过图形 分析，进 一步加深 理解热损 失没有通 过传热面Q' Q冷分析思考加深理解（10分钟）狀僮热流体走管内, 冷流体走管外结论：计算热负荷Q时，抓住管内流例：某换热器中用1.2 10 5 pa的饱和水蒸气加热苯，苯的流量为5m3 / h，从20 °C加热到70 °C。
其换热情况如图4-17 （ a ）所示若设备的热损失估计为Q冷的8%，试求热负荷及蒸汽用量多媒体展示解题步骤）解：（1 ）依题意可知热负荷的计算, 依Q ' Q冷，根据苯的平均温度45C,查知:C ” =1.756KJ/(kg2本879kg/m 3Q'qm苯C苯(t879 1.7563600• k),密度为t1 )(70 20)107 ・5kw（2）蒸汽用量的计算，查1.2 10 2 kpa饱和水蒸气的冷凝潜热r气 2246.8KJ / kg，依题意知Q' Q冷如图所示，热损失 在冷流体这边 分析：Q损是热流体损把热量传给冷流体 后损失的，那么Q Q热Q冷Q损析热负荷等于冷流 体吸收的热量及热 流体放出的热量采 用哪种计算方法尝试计算，与给出的解题过程 比较通过让学 生看图分 析，培养 其分析问 题的能力通过对例 题分析讨 论使学生 达到初步 掌握知识 应用的目的Q热Q' Q损Q冷Q冷8%q Q冷8%Q冷qm气 r气1072 1072 8%2246.8115776 0.051kg / s22468185 ・5kg / h热流体放出的是潜 执八、、回顾前面 的知识 点，培养 学生综合应用的能 力强化训练， 巩固双基（20分钟）1・计算热负荷的方法有 、和 。
2. 热负荷与传热速率的区别和联系？3. 在一列管式换热器中，某液体在管内 流过被加热，其进口温度为20 °C,出 口为70C,流量为1800kg/h，比热 为2.5KJ/（kg • k）,管外为120 C的饱 和水蒸气冷凝试求蒸汽用量4. 在套管换热器中，饱和水蒸气在内管 对管间的苯进行加热，若考虑热损失， 在计算热负荷时，可按下列式计算A、 Q' Q 冷B、 Q' Q热Q损C、 Q' Q 热d、Q' Q冷Q损5. 用300kPa （绝压）的饱和水蒸气在 列管式换热器中将对二甲苯由80 C加 热到100 C,冷流体走管内已知对二 甲苯的流量80m/h,密度为860kg/m 3 若设备的热损失估计为Q冷的5%，试 求该换热器的热负荷及蒸汽用量学生思考、训练学生回答，板演通过练 习，加深 印象，达 到掌握知 识的应用小结归纳， 拓展深化（10分钟）1. 通过本节课的学习，你学习了哪 些知识？对于这个内容的理解，我们需 要注意什么？2. 对于本节课的学习，你还有哪些 疑问？（有疑问当堂解答或课后解答）小组讨论 自我小结概括归纳 已有的知 识，从小 结中得到 更深刻的 认识布置作业，提高升华（2分钟）必做题：课本p 199-20013、（2）（4）,14，15 知 算题识点选做题:教学案巩固所学P181 计板书设计热负荷的计算、忽略热损失时热负荷的计算1. 热负荷的定义2. 热负荷与传热速率的联系与区别热负荷 生产任务传热速率 生产能力3. 热负荷的计算方法（1） 焓差法（2） 显热法（3） 潜热法二、考虑热损失时热负荷的计算1. 冷流体走管内，热流体管外：Q Q冷Q热Q损2. 热流体走管内，冷流体走管外：Q Q热Q冷Q损教学 反思通过提出本节课要解决的问题，建立问题期待，有效的激发学生学 习的动机。
通过“运动员举重”的例子来理解比较抽象的概念，通过图形 分析考虑热损失时，热负荷值的确定，让学生自己得出结论使学生学习 的信心得到增强，在比较不同方法的计算的过程，学生从中能体会逐步 解决问题的方法，提高解决问题的能力学生在解题过程中还需要强化其解题步骤，对一些物理量的单位在 计算过程中要统一学生小结归纳的能力还有待提高。