研究性学习在化工原理教学中的应用

以传热中的热传导教学内容为例，介绍研究性学习在化工原理教学中的具体应用。首先教师提出问题，通过研究性作业的形式，学生分析问题并初步解决问题，教师继续引申问题，最后共同探讨总结学习成果。在教学中进行研究性学习时，教师对选题、题量、引导、总结等问题的把握至关重要。从教学效果上看，通过适当的研究性学习，学生对所学知识有较深入的理解，并获得了良好的学习方法，在研究问题的过程中提高了分析问题和解决问题的能力。

基于热防护服温度分布的数学模型建立

本文针对热防护服的温度分布问题,建立多层平壁模型,对热防护服的温度分布进行求解。首先利用导热微分方程得出三类边界条件,然后建立多层平壁模型,最后结合三类边界条件,得出求解温度分布的微分方程并在MATLAB软件绘制出各层温度分布图。测试数据表明,本文方法解决了多径向导热问题,准确度更高,可直接服务于高温作业中的作业人员,具有较高的现实意义。

基于时域有限差分法的被动热防护服热传递模型

目的建立特定条件下被动防护服温度分布及导热特性模型,分析含空气层和织物层的多层防护服热传递特性。方法考虑传导等影响热传递的主要因素,忽略辐射等次要因素,建立热传递递推模型;使用时域有限差分法简化模型求解复杂度,采用网格搜索模型遍历给定范围内的所有值,求得各层厚度的全局最优解;将模型计算结果与假人着防护服在75℃高温环境下的实验数据进行比对,检验模型准确性。结果假人着防护服在75℃环境下、90min内经600s达到热平衡,利用模型预测与假人实测数据相比,热传递温度变化的平均差异仅0.115℃,工作时长90min达到稳态的时间差为4min。结论建立了一种准确的可应用于含空气层和织物层的多层防护服热传递效果分析模型。