碩士研究生招生考試初試科目考試大綱

科目名稱：傳熱學Ⅰ

一、考試的范圍及目標

《傳熱學》課程所包含的緒論、穩(wěn)態(tài)熱傳導、非穩(wěn)態(tài)熱傳導、導熱問題的數(shù)值解法、對流換熱的理論基礎、單相對流換熱的實驗關聯(lián)式、相變對流換熱、熱輻射基本定律和輻射特性、輻射換熱的計算、傳熱過程分析及換熱器的熱計算等部分。

要求考生理解和掌握傳熱學的基本概念、基本原理和基本方法，能夠運用傳熱學理論知識進行傳熱過程的分析、傳熱量的計算，具備分析問題和解決問題的基本能力。

二、考試形式與試卷結構

1.答卷方式：閉卷，筆試。

2.試卷分數(shù)：滿分為150分。

3.試卷結構及題型比例：

試卷主要分為三大部分，即：基本概念題約40%;基本理論分析題約30%;應用計算題約30%。

三、考試內容要點

1.緒論

熱量傳遞的基本方式、傳熱過程分析、熱阻的概念。

2.穩(wěn)態(tài)熱傳導

溫度場的概念、導熱基本定律、導熱微分方程的推導、導熱問題的數(shù)學描述、在第一類邊界條件下及第三類邊界條件下典型一維穩(wěn)態(tài)導熱的解析解、通過肋片的導熱、具有內熱源的導熱、變截面和變導熱系數(shù)導熱問題的定性分析。

3. 非穩(wěn)態(tài)熱傳導

非穩(wěn)態(tài)導熱的基本概念及基本特點、求解非穩(wěn)態(tài)導熱問題的集中參數(shù)法、時間常數(shù)的意義、典型一維非穩(wěn)態(tài)導熱問題的數(shù)學模型的建立及分析、通過半無限大物體的非穩(wěn)態(tài)導熱問題、多維非穩(wěn)態(tài)導熱問題的乘積解及其適用條件。

4. 導熱問題的數(shù)值解法

數(shù)值解法的基本思想及基本步驟、利用泰勒展開法及熱平衡法建立穩(wěn)態(tài)導熱和非穩(wěn)態(tài)導熱各類節(jié)點代數(shù)方程、非穩(wěn)態(tài)導熱顯式差分格式解的穩(wěn)定性條件推導、導熱量的計算。

5. 對流換熱的理論基礎

對流換熱的機理、影響對流換熱的因素、對流換熱系數(shù)與流體貼壁面處溫蒂梯度之間的關系、對流換熱問題的數(shù)學描述、對流換熱微分方程組的推導、邊界層理論的特點、數(shù)量級分析的方法、邊界層動量和能量積分方程的推導、流體外掠等溫平板做層流流動對流換熱實驗關聯(lián)式的應用。

6.單相流體對流換熱實驗關聯(lián)式

相似性的概念、判斷兩個現(xiàn)象相似的充要條件、準則數(shù)的導出、相似性原理的應用、內部強制流動對流換熱的特點及實驗關聯(lián)式的應用、強化對流換熱的措施、流體外掠單管和管束對流換熱的特點及實驗關聯(lián)式的應用、大空間及有限空間自然對流換熱實驗關聯(lián)式的應用。

7.有相變的對流換熱

凝結換熱的產生條件及分類、凝結換熱的實驗關聯(lián)式、凝結換熱的影響因素及強化、沸騰換熱的特點、大容器飽和沸騰換熱的沸騰曲線、臨界熱流密度的意義、沸騰換熱的計算、影響沸騰換熱的因素。

8.熱輻射基本定律及輻射特性

熱輻射的基本概念、熱輻射同導熱及對流換熱的區(qū)別于聯(lián)系、黑體輻射基本定律、實際物體的吸收與輻射特性、基爾霍夫定律及對于漫射體和漫灰體的應用。重點掌握基本概念及基本定律的理解。

9.輻射換熱的計算

角系數(shù)的定義、性質及計算方法、兩固體表面及多表面之間的輻射換熱的計算、輻射換熱等效網絡圖的繪制、輻射換熱的強化與削弱、氣體輻射的特點。

10.傳熱過程分析及換熱器的計算

通過平壁和圓筒壁的傳熱過程、通過肋壁的傳熱、臨界絕緣直徑、換熱器的型式及特點、對數(shù)平均溫差的推導及計算、換熱器的熱計算、強化傳熱過程的措施。