上海交通大学810传热学考研大纲

上海交通大学动力工程与工程热物理考试大纲与解析一、专业科目与代码：810传热学二、指定参考书传热学（第4版）杨世铭陶文铃 高等教育出版社2006. 8传热学重点难点及典型题精解王秋旺西安交通大学大学出版社2001. 10三、810动力工程与工程热物理考试大纲（传热学）与解析一、序论1.热量传递的基本方式及传热机理conduction, convection, radiation，总结三种方式传热原理以及区别2. 一维傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义.单位。g =入基本公式3. 牛顿冷却公式的基本表达式及其中各物理量的定义.单位。= h为过程量，区别状态量入4.黑体辐号換热的警韦定律基密育辛堵中备物理量的定义.单位。5.妇专热传热I过用和表面砖热系数上海交通大学控股6. 热阻的概念，对流热阻.导热热阻的定义及基本表达式。/,善7. 接触热阻及污垢热阻的概念。8. 使用串联热阻叠加的原则和在換热计算中的应用。原理与电路相似9. 对流热换和传热过程的区别。表面传热系数（对流換热系数）和传热系数的 区别。10. 导热系数，表面传热系数和传热系数之间的区别。过程量与状态量，物性参数相同（温度压力）导热系数一定，表面传热系数和流动过程量（流动速度、状态等）有关，过程不同大小不同，不是恒定的二、导热基本定律及稳态导热1. 矢量傅立叶定律的基本表达式及其中各物理量的定义单位。负号表示热流 方向与温度升高方向相反2. 温度场.等温面.等温线的概念。等温线（面）上温度相同、区域内温度分布 叫做温度场3. 利用能量守恒定律和傅立叶定律推导导热微分方程的基本方法。能够推导传 热微分方程，以及无内热源、常物性稳态、一维等特殊条件的简化4. 使用热阻概念，对通过单层和多层面板.圆筒和球壳壁的一维导热问题的计算 方法。1.柱环形、球壳形面的热阻2.多层面热阻叠加5. 导热系数为温度的线性函数时，一维平板内温度分布曲线的形状及判断方法 对于无内热源稳态导热，热流为定值，入和温度梯度成反比6. 用能量守恒定律和傅立叶定律推导等温截面和变截面肋片的导热微分方程的 基本方法侧面散热等效为热源，肋顶绝热7. 肋效率的定义假设整个肋片温度都处于肋基温度，而实际上肋基温度最高， 温度随肋片长度逐渐降低8. 肋片内温度分布及肋片表面散热量的计算看懂温度变化曲线，根据曲线比较 两者肋效率高低9. 放置在环境空气中的有内热源物体的一维导热问题的计算方法导热微分方程, 中间绝热，空气对流面第三类边界条件10. 导热问题三类边界条件的数学描述温度和温度梯度正比1雌分申上可以看出那些热物理特征O 0*3际工muss”:程计算甲礙5理料J铁系雪伸为线13.什茨形状因子?漏蕊議廡論魁拿多扁导导热，了解三、非稳态导热1. 非稳态导热的分类及各类型的特点。同一位置点不同时间温度不同2. Bi准则数.F。准则数的定义及物理意义。关键在于掌握毕渥数的含义（两种 热阻的比值），比较Bi数和Nu数区别；了解F。数的含义3. Bi-0和Bi 各代表什么样的換热条件？ Bi数对平板中温度分布的影响, 会画大致温度分布图4. 集总参数法的物理意义及应用条件。忽略物体内部影响，看成一个均匀整体, 需要计算5. 使用集总参数法，物理内部温度变化及換热量的计算方法。6. 时间常数的定义及物理意义热容量（pcU）与换热条件仇4）共同影响，重要7. 非稳态导热的正规状况阶段的物理意义及数学计算上的特点。正规状态的含 义，实质是计算舍去低阶项8. 非稳态导热的正规状况阶段的判断条件。9. 无限大平板和半无限大平板的物理概念。半无限大平板的概念如何应用在实 际工程问题中。工程中什么能够简化成无限大平板，什么能够简化成半无限大 平板10. 如何用查图法计算无限大平板非稳态导热正规状况阶段的换热问题。11. 如何用近似拟合公式法计算无限大平板非稳态导热问题。12. 半无限大平板非稳态导热的计算方法。11、12 了解即可四、题的数值算法1. 节点的概念。了解数值求解的基本步骤2. 向前差分.先后差分，中心差分的概念。3. 用能量守恒定律和傅立叶定律，推导内点和边界点离散方程的基本法。重要, 需会计算，尤其是能量守恒法4. 两个导热系数不同的物体紧紧贴在一起，不计接触热阻，如何推导接触面节 点离散方程。提示：一方得到的热量和另一方失去的热量相同5. 显示差分方程及稳定性判据。什么是显示方程、隐式方程，两者的优缺点, 以及稳定性判据，每年必考五、1.然还芫要物理因素。有无外力驱动（|、内赧谯外部p肖箝和迥x及流2直量2.对流换热问题的疇濤荊I裔離輪3. 自然对流和强制对流在数学方程的描述上有何本质的区别？有无外力驱动4. 从流体的温度场分布可以求出对流换热系数（表面传热系数），其物理机理 和数学方法是什么？ lq = hbt =厝Ily=o5. 边界层和温度边界层的物理意义和数学定义。內9,关键理解划分边界层的 意义6. 管外流和管内流的速度边界层有何区别？知道什么是管内流什么是管外流, 管内流边界层充分发展的含义7. 为什么说层流对流换热系数基本取决于速度边界层的厚度？从边界层积分方 程的应用结果來说明。8. 为什么温度边界层厚度取决于速度边界层的厚度？ / = P厂可9. 对十分长的管路，为什么在定性上可以判断管路内层流对流换热系数是常数?入口段可以忽略，本条意在考察管内流动过程，需掌握管内强制流动局部表面 传热系数沿程变化10. 如何使用边界层理论简化对流换热微分方程组？理解数量级分析法11. 如何将边界层对流换热微分方程组转化为无量纲形式？知道各种无量纲量 的含义12. 强制对流换热问题总可以有Nu=f(Re, Pr)的数学方程形式13. 什么是特性长度和定性温度？选取特性长度的原则是什么？纵掠单管和横 掠单管特性长度各是什么，定性温度常取平均值14. 对管内流和管外流，Re准则数中的特性长度的取法是不一样的。说明其物 理原因。此处管外流为纵掠单管，和外掠平板有相似之处，有相同的准则方程15. 当量水利直径的定义和计算方法。会计算16. 湍流动量扩散率，湍流热扩散率，湍流普朗特数是如何定义的？他们是物性 么？ 了解17什么是雳诺比拟？它怎样推导出摩擦系数和对流换热系数间的比拟关系式？了解相似原理的含义，重点掌握相似原理工程运用的意义19. 比拟和相似之间有什么联系和区别？20. 使218.什么是相似原理？判断物理相似的条件？相似原理在工程中有什么作用？析法jg* 醤系数卢也去o21 了解即呷fiP1导;Efi集期的劉你日20,22. Pr, Gr型熾缈理意巫IOn23. 在轟面换热条鬲谒奢彌麻羸舞聯的变化 速度分布随换热情况的畸变图24. 管内强制对流换热系数及换热量的计算方法。如何确定特性长度和定性温度?掌握关联方程25. 流体横琼单管和管束时对流换热的计算方法。能够分析局部表面传热系数 沿圆管变化26. 竖壁附近自然对流的温度分布，速度分布的特点？换热系数的特点？能够 简要绘出竖壁附近温度分布、速度分布、换热系数图，掌握速度分布温度分布 的区别27. 大空间自然对流换热的计算方法。如何确定横管和竖管的特性长度？关联 式与Gr数28. 如何区分自然对流是属于大空间自然对流还是受限空间自然对流？边界层 发展是否受干扰29. 如何计算物体表面自然对流和辐射换热同时需要考虑的换热问题？ P274例 题 6-630. 如何使用实验数据整理对流换热准则数实验方程式？31. 对自然对流换热，自模化的物理意义及工程应用意义。32. 混合对流的概念。六、凝结与沸腾换热1. 膜态凝结和珠状凝结的概念。2. 纯净饱和蒸汽层流膜状凝结换热分析解的基本推导方法。在这个推导方法中 最基本的假设是什么？认为液膜内只有导热没有对流3. 对于单根管子，有哪些因素影响层流膜状凝结换热？它们起什么作用？重点 在于不凝性气体的影响4. 对于实际凝结换热器，有哪些方法可以提高膜状凝结换热系数？怎样减薄液 膜厚度5. 池内饱和沸腾曲线可以分成儿个区域？有哪些特性点？各个区域在换热原理 上有何特点？重点，壁面过热度和热流关系曲线（大纲7），临界热流密度6. 气化核心的概念。沸腾气泡产生的物理条件。了解8.什么扌7. 画出水的池内饱和沸腾曲线。掌握特性点的基本数值范围。瞅流密毁恵砒io.哪爲素影响核占魂週軽幣化农心w I呆是定壁温加热条件，还会有烧毁11. 沸腾换热的基本计算方法？计算关联式七、热辐射基本定律及物体的辐射换热1. 什么是黑体灰体？实际物体在什么样的条件下可以看成是灰体？灰体：光 谱吸收比与波长无关2. 光谱辐射力.辐射力和定向辐射强度的物理意义。他们之间有什么关系？辨 析他们之间的关系（会用数学表达式表示出），知道他们的单位，理解辐射强 度的意义3. 物体的发射率.吸收率.反射率.穿透率是怎样定义的？发射率和反射率有何不 同？4. 工业上有实际意义的热辐射波长范围。近红外.远红外辐射的概念。补充: 知道可见光的波长范围5. 漫射表面符合兰贝特定律，定向辐射强度是定值6. 物体的发射率取决于物体本身，而不涉及外部条件。因此，发射率可看成是 物性。但是吸收率与外界条件有关。为什么对于（漫射）灰体，吸收率可看成是 物性并等于发射率？理解基尔霍夫定律三层次表达式7. 维恩位移定律的表达式。试考虑一下它在自然科学及工程应用中的应用。知 道表达式会计算8. 3个黑体辐射基本定律的物理意义及计算应用。八、辐射换热的计算1. 角系数的定义及性质。知道角系数的定义前两个假定，角系数的含义，角系 数只与空间位置有关2. 两维表面间角系数的计算方法（代数分析法.图表法）重要：角系数的三大 性质，以及三表面封闭系统与四表面封闭系统计算3. 多层无限大灰体平板间的辐射换热计算方法。一维问题：知道空间热阻、表 面热阻4. 有效辐射的概念及如何应用在灰体辐射计算中。概念：有效辐射，投入辐射6.5. 个灰体和大空间之间辐射换热和对流换热同时被考虑时的计算方法。前文表面区分Efl教?冃黑体求解三表面纠燮、境辐鰹巒计算方 体辐射力：电池电豳i每為I嘉勲整擁内占8. 辐射换热的强化和削弱方法。增加或者减小热阻9. 气体辐射有什么特点？ 了解即可10. 什么是温室效应？从传热学的角度做出评述。举出一些实际例子。深刻理 解，温室气体对短波和长波的吸收和发射不同九、传热过程分析与换热器热计算1. 通过平板与圆管的传热系数的计算方法。2. 肋化系数和肋面总效率的定义，肋效率.肋化系数和肋面总效率之间的区别。3. 已知肋化系数后，通过肋面的传热系数的计算方法。以肋侧面积作为基准4. 临界热绝缘直径的物理意义及计算方法。理解计算，保温层是增加散热还是 减少散热5. 换热器有哪些主要形式？间壁式，蓄热式，混合式6. 换热器的对数平均温差计算方法。7. 换热器热计算的基本方法。8. 什么是换热器的效能和传热单元数。9. 在换热器热计算中，平均温差法和传热单元法各有什么特点？10. 什么是污垢热阻？工程实际中怎样减少管路中的污垢热阻？举儿个例子。烟气侧还是水侧11. 强化传热系数的原则是什么？减少大热阻一侧的热阻12. 什么是有源强化换热（主动式强化换热）和无源强化换热（被动式强化换 热）？13. 怎样使用试验数据，用威尔逊图解法求解传热过程分热阻？方程怎么变化, 直线截距、斜率含义14. 有哪些隔热保温技术。什么是保温效率？上昂立教肓OHLY EDUCRTIOn上海交通大学控股昂立考研