2021華北電力大學(xué)傳熱學(xué)研究生考試大綱 正文

華北電力大學(xué)2021年碩士生入學(xué)考試初試科目考試大綱
考試科目編號：862              
考試科目名稱：傳熱學(xué)
一、 考試的總體要求
掌握熱能傳遞的基本理論和分析計(jì)算的基本方法，能夠靈活運(yùn)用所學(xué)傳熱學(xué)知識及方法解決工程實(shí)際問題，包括反應(yīng)堆中的熱工問題。
二、 考試的內(nèi)容
1. 緒論
掌握熱量傳遞的基本方式：導(dǎo)熱、對流和熱輻射的概念和所傳遞熱量的計(jì)算公式。認(rèn)識到工程實(shí)際問題的熱量傳遞過程往往不是單一的方式而是多種形式的組合，以加深傳熱過程的概念及傳熱方程式，為后面依次討論導(dǎo)熱、對流傳熱和輻射傳熱提供整體概念。初步理解熱阻在分析傳熱問題中的重要地位。
2. 穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)
重點(diǎn)掌握傅立葉定律、笛卡爾坐標(biāo)系和圓柱坐標(biāo)系中導(dǎo)熱微分方程；掌握各向同性材料、單層及多層平壁的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程、肋片導(dǎo)熱、具有內(nèi)熱源的一維導(dǎo)熱程的計(jì)算，理解導(dǎo)熱微分方程中各項(xiàng)的物理意義；了解影響導(dǎo)熱系數(shù)的主要因素；了解肋片在工程中的應(yīng)用場合，能應(yīng)用肋效率的曲線來計(jì)算直肋和環(huán)肋問題；加深理解熱阻概念及其在分析導(dǎo)熱問題時的重要性；了解接觸熱阻及用形狀因子的方法求解多維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的方法。
3. 非穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)
了解非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點(diǎn)及熱擴(kuò)散率；掌握集總參數(shù)法的分析求解方法，了解其限制條件；能列出一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的微分方程及定解條件，應(yīng)用諾謨圖或近似計(jì)算公式進(jìn)行工程計(jì)算；了解簡單形狀物體的二維、三維問題的乘積解法。掌握半無限大物體的非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱基本概念及計(jì)算方法。
4. 熱傳導(dǎo)的數(shù)值解法
掌握導(dǎo)熱問題數(shù)值求解的基本步驟、思路。重點(diǎn)是能用熱平衡法導(dǎo)出二維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題內(nèi)部節(jié)點(diǎn)及常見邊界條件下邊界節(jié)點(diǎn)的離散方程。了解用迭代法求解離散方程的方法；對非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題重點(diǎn)應(yīng)放在非穩(wěn)態(tài)項(xiàng)的離散以及擴(kuò)散項(xiàng)離散時所取時間層不同對計(jì)算帶來的影響；能用熱平衡方法導(dǎo)出一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題的顯式離散方程。
5. 對流傳熱的理論基礎(chǔ)
重點(diǎn)掌握牛頓冷卻公式；掌握流動邊界層和溫度邊界層概念；理解影響對流換熱的因素；了解局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的不同含義和作用，以及它們之間的關(guān)系；理解描寫常物性流體對流換熱的微分方程組及其定解條件；著重理解流體層流流動時能量微分方程的邊界層簡化方法及這一簡化的物理和數(shù)學(xué)意義；了解求解外掠等壁溫平板層流傳熱問題的方法；了解比擬理論的基本思想。
6. 單相對流傳熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式
理解相似原理或量綱分析在指導(dǎo)對流換熱實(shí)驗(yàn)中的作用，準(zhǔn)則方程的導(dǎo)出；掌握實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的整理方法；了解近似模化和自?；趯?shí)驗(yàn)技術(shù)中的作用；重點(diǎn)理解各種典型對流換熱過程的流動圖像，并能從流動圖像定性地判斷局部表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的變化；掌握管內(nèi)傳熱入口段與充分發(fā)展段的概念；掌握不同類型對流換熱問題的流動換熱特征及其實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式的使用。
7. 相變對流傳熱
了解珠狀凝結(jié)和膜狀凝結(jié)的現(xiàn)象；能正確和熟練應(yīng)用豎管外和豎壁上與水平管和管束外凝結(jié)換熱的計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，了解影響凝結(jié)換熱的主要因素及強(qiáng)化途徑。重點(diǎn)掌握大容器飽和沸騰曲線上的核態(tài)沸騰區(qū)，臨界點(diǎn)和過渡沸騰、穩(wěn)定膜態(tài)沸騰區(qū)；理解臨界熱流密度的工程意義；能夠計(jì)算大容器的飽和核態(tài)沸騰換熱、臨界熱流密度；了解影響沸騰換熱的主要因素及強(qiáng)化途徑。
8. 熱輻射基本定律
理解熱輻射的本質(zhì)、基本特征，掌握熱輻射的基本定律；重點(diǎn)掌握斯忒藩-玻耳茲曼定律及基爾霍夫定律、黑體輻射函數(shù)表的應(yīng)用；了解影響實(shí)際物體表面輻射特性的因素；掌握漫射表面和灰體的概念，黑體和灰體表面輻射特性的異同；理解漫灰表面概念對簡化輻射換熱工程計(jì)算的重要意義。
9. 輻射傳熱的計(jì)算
理解角系數(shù)的定義和性質(zhì)(相對性、完整性和可加性)。能應(yīng)用工程圖表查取角系數(shù)；學(xué)會角系數(shù)的代數(shù)分析法；重點(diǎn)掌握有效輻射的概念，了解封閉腔的意義；掌握簡單幾何條件下，被透明介質(zhì)隔開的漫灰表面間輻射換熱的計(jì)算；能用有效輻射概念和網(wǎng)絡(luò)法對二個和三個表面之間的輻射換熱進(jìn)行計(jì)算；掌握輻射換熱的強(qiáng)化與削弱的途徑；了解氣體輻射特點(diǎn)和影響氣體輻射發(fā)射率的因素；了解綜合傳熱問題的分析和計(jì)算方法；了解溫室效應(yīng)原理。
10. 傳熱過程分析與換熱器計(jì)算
理解熱量傳遞三種基本方式常常不是單獨(dú)存在，而是綜合起作用的；了解復(fù)合換熱過程的計(jì)算方法，了解輻射換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的概念；了解何時會出現(xiàn)臨界熱絕緣直徑問題；理解傳熱系數(shù)的組成，能利用熱阻概念分析傳熱過程；掌握強(qiáng)化與削弱傳熱的原則和手段；對數(shù)平均溫差的推導(dǎo)和計(jì)算；了解工程中典型換熱器的型式。要求學(xué)會用平均溫差法或效能——傳熱單元數(shù)法進(jìn)行換熱器的熱計(jì)算；能對1~2個傳熱問題進(jìn)行綜合分析；掌握熱阻分離方法，了解污垢熱阻及其工程確定方法。
三、 考試的題型
填空題，簡答題，推導(dǎo)和證明題，計(jì)算題。
四、參考書目
主要書目：《傳熱學(xué)》，第4版，楊世銘 陶文銓編著，高等教育出版社，2006年。
參考書目：
[1] 《傳熱學(xué)》，趙鎮(zhèn)南編著，高等教育出版社，2002年版。
[2] 《傳熱學(xué)》，章熙民，任澤霈編著，中國建筑工業(yè)出版社，1993年版。
[3] 《工程熱力學(xué)》，沈維道等編著，高等教育出版社，2007年版。
[4] 《流體力學(xué)》，羅惕乾編著，機(jī)械工業(yè)出版社，2007年版。
[5] 《A Heat Transfer Textbook》3rd, John H. et al. Phlogiston Press, 2006.
[6] 《Heat Transfer》第8版，J. P. Holman編著，McGraw Hill出版公司，2002年版。
[7] 《Heat and Mass Transfer》, Yunus Cengel et al. McGraw-Hill Science, 2010.

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