上海交通大學(xué)熱動(dòng)傳熱學(xué)考試大綱

《傳熱學(xué)》考試大綱第一章序論第二章導(dǎo)熱基本定律及穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱第三章非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱第四章導(dǎo)熱問題的數(shù)值算法第五章對流換熱第六章凝結(jié)與沸騰換熱第七章熱輻射基本定律及物體的輻射換熱第八章輻射換熱的計(jì)算第九章傳熱過程分析與熱換器熱計(jì)算一、序論熱量傳遞的基本方式及傳熱機(jī)理一維傅立葉定律的基本表達(dá)式及其中各物理量的定義、單位。牛頓冷卻公式的基本表達(dá)式及其中各物理量的定義、單位。黑體輻射換熱的四次方定律基本表達(dá)式及其中各物理量的定義、單位。傳熱過程及傳熱系數(shù)的定義及物理意義。熱阻的概念，對流熱阻、導(dǎo)熱熱阻的定義及基本表達(dá)式。接觸熱阻及污垢熱阻的概念。使用串聯(lián)熱阻疊加的原則和在換熱計(jì)算中的應(yīng)用。對流熱換和傳熱過程的區(qū)別。表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)（對流換熱系數(shù)）和傳熱系數(shù)的區(qū)別。導(dǎo)熱系數(shù)，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)和傳熱系數(shù)之間的區(qū)別。二、導(dǎo)熱基本定律及穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱矢量傅立葉定律的基本表達(dá)式及其中各物理量的定義、單位。溫度場、等溫面、等溫線的概念。利用能量守恒定律和傅立葉定律推導(dǎo)導(dǎo)熱微分方程的基本方法。使用熱阻概念，對通過單層和多層面板、圓筒和球殼壁的一維導(dǎo)熱問題的計(jì)算方法。導(dǎo)熱系數(shù)為溫度的線性函數(shù)時(shí)，一維平板內(nèi)溫度分布曲線的形狀及判斷方法用能量守恒定律和傅立葉定律推導(dǎo)等溫截面和變截面肋片的導(dǎo)熱微分方程的基本方法肋效率的定義肋片內(nèi)溫度分布及肋片表面散熱量的計(jì)算放置在環(huán)境空氣中的有內(nèi)熱源物體的一維導(dǎo)熱問題的計(jì)算方法導(dǎo)熱問題三類邊界條件的數(shù)學(xué)描述兩維物體內(nèi)等溫線的物理意義。從等溫線分布上可以看出那些熱物理特征。12?導(dǎo)熱系數(shù)為什么和物體溫度有關(guān)？而在實(shí)際工程中為什么經(jīng)常將導(dǎo)熱系數(shù)作為常熟。13.什么是形狀因子？如阿應(yīng)用新裝印制進(jìn)行多維導(dǎo)熱問題的計(jì)算？三、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱1?非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的分類及各類型的特點(diǎn)。Bi準(zhǔn)則數(shù)、Fo準(zhǔn)則數(shù)的定義及物理意義。Bif0和Bi-*各代表什么樣的換熱條件?集總參數(shù)法的物理意義及應(yīng)用條件。使用集總參數(shù)法，物理內(nèi)部溫度變化及換熱量的計(jì)算方法。6?時(shí)間常數(shù)的定義及物理意義7?非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的正規(guī)狀況階段的物理意義及數(shù)學(xué)計(jì)算上的特點(diǎn)。8?非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的正規(guī)狀況階段的判斷條件。9?無限大平板和半無限大平板的物理概念。半無限大平板的概念如何應(yīng)用在實(shí)際工程問題中。如何用查圖法計(jì)算無限大平板非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱正規(guī)狀況階段的換熱問題。如何用近似擬合公式法計(jì)算無限大平板非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題。12?半無限大平板非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的計(jì)算方法。四、導(dǎo)熱問題的數(shù)值算法1、節(jié)點(diǎn)的概念。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葉定律，推導(dǎo)內(nèi)點(diǎn)和邊界點(diǎn)離散方程的基本法。4、兩個(gè)導(dǎo)熱系數(shù)不同的物體緊緊貼在一起，不計(jì)接觸熱阻，如何推導(dǎo)接觸面節(jié)點(diǎn)離散方程。5、顯示差分方程及穩(wěn)定性判據(jù)。五、對流換熱1、流換熱時(shí)如何分類的？影響對流換熱的主要物理因素。2、對流換熱問題的數(shù)學(xué)描寫中包括那些方程？3、自然對流和強(qiáng)制對流在數(shù)學(xué)方程的描述上有何本質(zhì)的區(qū)別？4、從流體的溫度場分布可以求出對流換熱系數(shù)（表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)），其物理機(jī)理和數(shù)學(xué)方法是什么？5、邊界層和溫度邊界層的物理意義和數(shù)學(xué)定義。6、管外流和管內(nèi)流的速度邊界層有何區(qū)別？7、為什么說層流對流換熱系數(shù)基本取決于速度邊界層的厚度？從邊界層積分方的應(yīng)用結(jié)果來說明。8、為什么溫度邊界層厚度取決于速度邊界層的厚度?

9、對十分長的管路，為什么在定性上可以判斷管路內(nèi)層流對流換熱系數(shù)是常數(shù)？10、如何使用邊界層理論簡化對流換熱微分方程組？11、如何將邊界層對流換熱微分方程組轉(zhuǎn)化為無量綱形式？12、為什么說對強(qiáng)制對流換熱問題總可以有Nu=f(Re,Pr)的數(shù)學(xué)方程形式？13、什么是特性長度和定性溫度？選取特性長度的原則是什么？14、對管內(nèi)流和管外流，Re準(zhǔn)則數(shù)中的特性長度的取法是不一樣的。說明其物理原因。15、當(dāng)量水利直徑的定義和計(jì)算方法。16、湍流動(dòng)量擴(kuò)散率，湍流熱擴(kuò)散率，湍流普朗特?cái)?shù)是如何定義的？他們是物性么？17、什么是雷諾比擬？它怎樣推導(dǎo)出摩擦系數(shù)和對流換熱系數(shù)間的比擬關(guān)系式？18、什么是相似原理？判斷物理相似的條件？相似原理在工程中有什么作用？19、比擬和相似之間有什么聯(lián)系和區(qū)別？20、使用相似分析法推導(dǎo)準(zhǔn)則關(guān)系式的基本方法。21、使用n定理推導(dǎo)準(zhǔn)則關(guān)系式的基本方法。22、Nu，Re，Pr，Gr準(zhǔn)則數(shù)的物理意義。23、在有壁面換熱條件時(shí)，管內(nèi)流體速度分布的變化特點(diǎn)。24、管內(nèi)強(qiáng)制對流換熱系數(shù)及換熱量的計(jì)算方法。如何確定特性長度和定性溫度？25、流體橫瓊單管和管束時(shí)對流換熱的計(jì)算方法。26、豎壁附近自然對流的溫度分布，速度分布的特點(diǎn)？換熱系數(shù)的特點(diǎn)？27、大空間自然對流換熱的計(jì)算方法。如何確定橫管和宿管的特性長度？28、如何區(qū)分自然對流是屬于大空間自然對流還是受限空間自然對流？29、如何計(jì)算物體表面自然對流和輻射換熱同時(shí)需要考慮的換熱問題？30、如何使用實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)整理對流換熱準(zhǔn)則數(shù)實(shí)驗(yàn)方程式？31、31、對自然對流換熱，自?；奈锢硪饬x及工程應(yīng)用意義。32、混合對流的概念。六、凝結(jié)與沸騰換熱1、膜態(tài)凝結(jié)和珠狀凝結(jié)的概念。2、純凈飽和蒸汽層流膜狀凝結(jié)換熱分析解的基本推導(dǎo)方法。在這個(gè)推導(dǎo)方法中最基本的假設(shè)是什么？3、對于單根管子，有哪些因素影響層流膜狀凝結(jié)換熱？它們起什么作用？4、對于實(shí)際凝結(jié)換熱器，有哪些方法可以提高膜狀凝結(jié)換熱系數(shù)？5、池內(nèi)飽和沸騰曲線可以分成幾個(gè)區(qū)域？有哪些特性點(diǎn)？各個(gè)區(qū)域在換熱原理上有何特點(diǎn)？6、氣化核心的概念。沸騰氣泡產(chǎn)生的物理?xiàng)l件。7、畫出水的池內(nèi)飽和沸騰曲線。掌握特性點(diǎn)的基本數(shù)值范圍。8、什么是臨界熱流密度？什么是燒毀點(diǎn)？如果是定壁溫加熱條件，還會有燒毀現(xiàn)象出現(xiàn)嗎？9、為什么對于不同的表面粗糙度，核態(tài)沸騰換熱系數(shù)有很大的不同？10、哪些因素影響核態(tài)沸騰換熱？11、沸騰換熱的基本計(jì)算方法？七、熱輻射基本定律及物體的輻射換熱1、什么是黑體、灰體？實(shí)際物體在什么樣的條件下可以看成是灰體？2、光譜輻射力、輻射力和定向輻射強(qiáng)度的物理意義。他們之間有什么關(guān)系？3、物體的發(fā)射率、吸收率、反射率、穿透率是怎樣定義的？發(fā)射率和反射率有何不同？4、工業(yè)上有實(shí)際意義的熱輻射波長范圍。近紅外、遠(yuǎn)紅外輻射的概念。5、漫射表面的概率。6、物體的發(fā)射率取決于物體本身，而不涉及外部條件。因此，發(fā)射率可看成是物性。但是吸收率與外界條件有關(guān)。為什么對于灰體，吸收率可看成是物性并等于發(fā)射率?7、維恩位移定律的表達(dá)式。試考慮一下它在自然科學(xué)及工程應(yīng)用中的應(yīng)用。8、3個(gè)黑體輻射基本定律的物理意義及計(jì)算應(yīng)用。八、輻射換熱的計(jì)算1、角系數(shù)的定義及性質(zhì)。2、兩維表面間角系數(shù)的計(jì)算方法（代數(shù)分析法、圖表法）3、多層無限大灰體平板間的輻射換熱計(jì)算方法。4、有效輻射的概念及如何應(yīng)用在灰體輻射計(jì)算中。5、一個(gè)灰體和大空間之間輻射換熱和對流換熱同時(shí)被考慮時(shí)的計(jì)算方法。6、表面輻射熱阻和空間輻射熱阻的定義及表達(dá)式。重輻射面的概念。7、用網(wǎng)絡(luò)法求解三表面封閉系統(tǒng)輻射換熱的計(jì)算方法。8、輻射換熱的強(qiáng)化和削弱方法。9、氣體輻射有什么特點(diǎn)？10、什么是溫室效應(yīng)？從傳熱學(xué)的角度做出評述。舉出一些實(shí)際例子。九、傳熱過程分析與換熱器熱計(jì)算1、通過平板與圓管的傳熱系數(shù)的計(jì)算方法。2、肋化系數(shù)和肋面總效率的定義，肋效率、肋化系數(shù)和肋面總效率之間的區(qū)別。3、已知肋化系數(shù)后，通過肋面的傳熱系數(shù)的計(jì)算方法。4、臨界熱絕緣直徑的物理意義及計(jì)算方法。5、換熱器有哪些主要形式？6、換熱器的對數(shù)平均溫差計(jì)算方法。7、換熱器熱計(jì)算的基本方法。8、什么是換熱器的效能和傳熱單元數(shù)。9、在換熱器