2021華北電力大學(xué)(北京)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(shí)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(shí)所取時(shí)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(shí)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?；妥阅；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(gè)和三個(gè)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(shí)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(gè)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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