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研究生入学考试《传热学》考试大纲

2016年03月04日 11:05  点击:[]

一、参考书目:

《传热学》第四版,杨世铭、陶文铨编著,高等教育出版社,2006年。

、基本要求

1. 掌握热量传递的三种方式(导热、对流和辐射)的基本概念和基本定律;

2. 能够对常见的导热、对流、辐射换热及传热过程进行定量的计算,并了解其物理机理和特点,进行定性分析;

3. 对典型的传热现象能进行分析,建立合适的数学模型并求解;

4. 能够用差分法建立导热问题的数值离散方程,并了解其计算机求解过程。

主要知识点

(一)绪论部分

内容核心:传热学在工程和科学技术中的应用,导热、对流和热辐射、传热过程及热阻概念。

考核要求:热量传递的三种基本方式;导热、对流和热辐射的基本概念和初步计算公式;热阻;传热过程和传热系数。

(二)稳态热传导

内容核心:傅里叶定律及导热系数,导热微分方程及定解条件,无限大平板、无限长圆筒壁、球壳稳态导热问题的解析解,通过肋片的稳态导热、具有内热源的一维导热。

考核要求:温度场、温度梯度;傅里叶定律和导热系数;导热微分方程、初始条件与边界条件;单层及多层平壁的导热;单层及多层圆筒壁的导热;通过肋端绝热的等截面直肋的导热;肋效率;一维变截面导热;有内热源的一维稳态导热。

稳态热传导

内容核心:非稳态热传导的基本概念与特点,集中参数法,典型一维非稳态热传导的分析解,半无限大物体的非稳态热传导。

考核要求:非稳态导热的基本概念;集中参数法;描述非稳态导热问题的数学模型(方程和定解条件)。

(四)热传导问题的数解法

内容核心:导热问题数值求解的基本思想,内节点离散方程的建立方法,边界节点离散方程的建立及代数方程的求解,非稳态导热问题的数值解法。

考核要求:导热问题数值解法的基本思想;用差分法建立稳态导热问题的数值离散方程。

(五)传热理论基础

内容核心:对流传热概说,对流传热问题的数学描写,边界层型对流传热问题的数学描写,流体外掠平板传热层流分析解及比拟理论。

考核要求:对流换热的主要影响因素和基本分类、牛顿冷却公式和对流换热系数的主要影响因素;速度边界层和热边界层的概念;横掠平板层流换热边界层的微分方程组;横掠平板层流换热边界层积分方程组;动量传递和热量传递比拟的概念;相似的概念及相似准则;管槽内强制对流换热特征及用实验关联式计算;绕流单管、管束对流换热特征及用实验关联式计算;大空间自然对流换热特征及对流换热特征及用实验关联式计算。

(六)单相对流传热的实验关联式

内容核心:相似理论与量纲分析,相似理论的应用,内部强制对流传热的实验关联式,外部强制对流传热——流体横掠单管、球体及管束实验关联式,大空间与有限空间内自然对流传热的实验关联式。

考核要求:两种同类现象相似的条件;应用相似原理指导模化实验的方法及应用特征数方程时注意之点;Dittus-Boelter公式的适用条件及其修正方法;大空间自然对流现象中边界层内速度与温度的分布特点;均匀壁温和均匀热流边界条件下的大空间自然对流实验关联式的确定及其求解方法。

(七)热射基本定律射特性

内容核心:热辐射现象的基本概念,黑体热辐射的基本定律,固体和液体的辐射特性,实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系,太阳与环境辐射。

考核要求:热辐射的基本概念;黑体、白体、透明体;辐射力与光谱辐射力;定向辐射强度;黑体辐射基本定律:普朗克定律,维恩定律,斯忒藩—玻尔兹曼定律,兰贝特定律;实际固体和液体的辐射特性、黑度;灰体、基尔霍夫定律。

(八)传热

内容核心:辐射传热的角系数,两表面封闭系统辐射传热,多表面系统的辐射传热,气体辐射的特点及计算,辐射传热的控制(强化与削弱)、综合传热分析。

考核要求:角系数的概念、性质、计算;两固体表面组成的封闭系统的辐射换热计算;表面热阻;空间热阻;多表面系统辐射换热的网络法计算;辐射换热的强化与削弱、遮热板;辐射换热系数和复合换热表面传热系数;气体辐射特点。

(九)传热过程分析与换热的热

内容核心:传热过程的分析与计算,换热器的类型,换热器中传热过程平均温差的计算,间壁式换热器的热设计,热量传递过程的控制(强化与削弱)。

考核要求:传热过程及传热系数的计算;临界绝热直径;换热器型式及对数平均温差;用平均温差法进行换热器的热计算;换热器效能ε的概念和定义;强化传热。

 

 

 
 

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