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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、穩態熱傳導、非穩態熱傳導、導熱問題的數值解法、對流換熱的理論基礎、單相對流換熱的實驗關聯式、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：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.穩態熱傳導

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態導熱的解析解、通過肋片的導熱、具有內熱源的導熱、變截面和變導熱系數導熱問題的定性分析。

3. 非穩態熱傳導

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

4. 導熱問題的數值解法

數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態導熱和非穩態導熱各類節點代數方程、非穩態導熱顯式差分格式解的穩定性條件推導、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、對流換熱系數與流體貼壁面處溫蒂梯度之間的關系、對流換熱問題的數學描述、對流換熱微分方程組的推導、邊界層理論的特點、數量級分析的方法、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式的應用。

6.單相流體對流換熱實驗關聯式

相似性的概念、判斷兩個現象相似的充要條件、準則數的導出、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式的應用、大空間及有限空間自然對流換熱實驗關聯式的應用。

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別于聯系、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。