810考研大纲-传热学20161019(SJTU)
初试传热学科目考试大纲
初试传热学科目考试大纲一、考查目标按全国硕士研究生入学考试要求为沈阳建筑大学招收建筑设备与环境、供暖通风与空调专业硕士研究生而设置的专业课程考试科目。
其中，传热学是属招生学校自行命题的性质。
它的考查目标是高等学校优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有基本的传热理论知识并有利于招生学校在专业上择优选拔。
传热学考试的目标在于考查考生对传热学基本概念、基本理论的掌握和分析求解基本问题的能力。
考生应能：1. 准确地把握定义的物理量以及它们的量纲；2. 正确理解基本概念和基本规律；3. 正确应用基本理论知识分析和处理实际传热问题；4. 掌握基本计算方法，准确完成传热问题的定量计算。
二、考试形式与试卷结构（一）试卷满分及考试时间传热学满分为150分，考试时间为3小时。
（二）答题方式答题方式为闭卷、笔试。
（三）试卷内容结构传热学各部分内容分数百分比约为：绪论 5%，第一章导热理论基础 5%第二章稳态导热 10%第三章非稳态导热 10%第五章对流换热分析 10%第六章单相流体对流换热 15%第七章凝结与沸腾换热 10%第八章热辐射的基本定律 10%第九章辐射换热计算 15%第十章传热和换热器 5%第十一章质交换 5%（四）试卷题型结构试卷题型主要分为四大部分，各部分分数百分比约为：基本概念题15%，基本理论分析题20%，分析证明题20%，应用计算题45%.三、考查内容及要求应考范围包括：传热学所包含的热传导、对流换热、辐射换热、传热过程与换热器、质交换等五大部分。
具体如下：1．绪论传热的基本方式（包括热导热、热对流、热辐射），传热过程和传热系数计算2．稳态导热基本概念（包括温度场、付立叶定律、导热系数、导热微分方程、定解条件），一维稳态导热（包括平壁导热、圆筒壁导热、内热源问题、肋片导热）。
3．非稳态导热非稳态导热过程，集总参数法，查表法，半无限大物体的工程计算查表法，瞬态和周期性非稳态导热的概念。
华北电力大学(保定)2021年硕士研究生入学考试初试811工程热力学自命题科目考试大纲
华北电力大学（保定）2021年硕士研究生入学考试初试811工程热力学自命题科目考试大纲----10ba448b-6eac-11ec-9164-7cb59b590d7d学府考研为大家整理了华北电力大学（保定）2021年硕士研究生入学考试初试811工程热力学自命题科目考试大纲，希望能够对大家复习有所帮助。
一、检查范围：1、基本概念：热力系。
工质。
状态及平衡状态。
状态参数及其特性。
基本状态参数。
参数坐标图。
热力过程。
准静态过程和可逆过程。
热力循环及其经济指标。
2.基本定律：热力学第一定律和热力学能、焓、体积变功、技术功、轴向功和能量方程。
热力学第二定律和熵，火用，无火，卡诺循环和卡诺定理，孤立系统的熵增原理。
火用损失。
3、基本工质：理想气体的性质及其混合物、比热、湿空气。
水蒸汽的性质及其图、表。
4、热力过程：四个典型过程。
多变过程。
压缩过程。
稳定流动过程及喷管。
5.热循环及其热经济性指标分析：燃气动力循环及其热效率、蒸汽动力循环及其热效率、制冷循环及其性能系数、热泵循环及其性能系数。
6、实际气体的性质及热力学一般关系式：实际气体的状态方程。
对比态方程。
对比态定律。
压缩因子。
特征函数。
热力学微分关系式。
二、检查要点：1、热力学基本知识的掌握情况：包括基本概念、基本理论、基本工质、基本过程和基本分析方法。
2.两定律的掌握和运用：包括对两定律的理解和对能量的理解。
根据系统建立并求解能量方程，正确使用熵判别法，计算火用损失。
3、综合运用所学知识分析具体问题的能力：在掌握基本知识的基础上运用热力学的分析方法、沿正大学研究生入学考试确的途径、采用正确的手段、得到正确的结果。
三、需要携带计算器（是或否）：是《810传热学一》一、考试范围：1.传热的基本模式和传热过程的基本概念导热、对流和热辐射的概念和所传递热量的计算公式；传热过程和传热系数的概念及其基本公式；热阻的概念。
2.热传导和稳态热传导的基本规律傅里叶定律的意义和应用方法；常见材料导热系数的大致范围；导热微分方程及导热问题的初始条件和三类边界条件；常物性、无内热源的一维稳态导热问题（平壁、圆筒壁和球壳等）温度场及导热量的计算；具有内热源的一维稳态导热问题分析；变导热系数的处理方法；通过肋片的导热问题分析。
传热学考研大纲
《传热学》考研复习大纲(考试时间：180 分钟，成绩：150 分)传热学》（第五版），章熙民、任泽霈、梅飞鸣编著，中国建筑工业出版社，2007一、复习要求∶1.了解传热学的工程应用背景，熟练掌握传热传质的基本概念。
2.熟练掌握导热基本定律及导热问题的基本分析方法，对简单几何形状的常物性、无内热源稳态与非稳态导热问题能进行熟练的分析及计算；较深刻地了解周期性变化边界条件下非稳态导热问题的温度场及热流密度随时间的变化规律；初步掌握导热问题数值计算的基本方法。
3.较深刻地了解对流换热的各种影响因素，熟悉对流换热所遵循的基本原理及相应准则的物理含义；对强迫对流换热和自然对流换热能定性做出正确判断，并能熟练运用准则方程式进行对流换热问题的计算。
4.掌握热辐射的基本定律；熟悉角系数及利用辐射换热网络进行黑体与灰体表面间的辐射换热计算；初步了解吸收性介质的热辐射特点及计算。
5.掌握传热过程及复合换热所遵循的基本规律，了解强化传热及削弱传热的基本途径；掌握换热器的两种基本计算方法：平均温压法和传热单元数法。
6.初步掌握温度、热量及流量等参数的基本测量方法，了解用实验方法测定导热系数和对流换热系数的基本方法。
二、考试内容∶绪论1.传热学的研究对象及研究内容2.热量传递的三种基本方式3.传热过程及热阻第一章导热理论基础1.基本概念------温度场、温度梯度、导热系数2.导热基本定律------傅立叶定律3.导热微分方程式及定解条件第二章稳态导热1.通过无限大平壁、无限长圆筒壁、复合壁及肋壁的导热2.热阻分析及接触热阻3.二维稳态导热及复杂情况的稳态导热第三章非稳态导热1.基本概念------周期性与非周期性非稳态导热过程的特点及温度分布2.对流换热边界条件下非稳态导热------诺谟图与集总参数法3.常热流通量边界条件下非稳态导热------半无限大物体（一维）的分析解4.周期性变化边界条件下非稳态导热------半无限大物体（一维）的分析解第四章导热问题数值解法基础1.有限差分法------有限差分的基本原理、求解区域及控制方程的离散2.稳态导热问题的数值计算------节点方程的建立、节点方程组的求解3.非稳态导热问题的数值计算------节点方程的建立和稳定性、节点方程组的求解第五章对流换热原理1.对流换热概述------研究内容、影响因素分析、理论求解思路2.对流换热微分方程组3.边界层分析------流动边界层及热边界层4.边界层换热微分方程组5.边界层积分方程组的建立和求解6.动量传递和热量传递的类比7.相似理论基础------基本概念、物理现象相似条件及相似原理、对流换热的几个主要准则第六章单相流体对流换热及实验关联式1.强迫对流换热及其实验关联式------管内强迫流动换热、外掠单管及管束强迫流动换热2.自然对流换热及其实验关联式------大空间及有限空间自由流动换热3.强迫流动与自由流动换热并存时的综合流动换热第七章凝结与沸腾换热1.凝结换热现象概述2.膜状凝结换热计算及其影响因素分析3.沸腾换热现象概述------大容器饱和沸腾曲线分析、泡态沸腾换热机理简介4.大空间泡态沸腾计算第八章辐射换热1.辐射换热的基本概念与基本定律2.角系数及其确定3.黑体间及灰体间的辐射换热计算------空间热阻、表面热阻、辐射换热的网络求解4.气体辐射------特点、气体吸收定律、气体的黑度和吸收率、气体与外壳间的辐射换热第九章传热过程与换热器1.复合换热及传热的强化与削弱2.换热器的型式与构造3.换热器的计算------平均温差法，效能—传热单元数法实验内容：1、颗粒状物质导热系数的测定（球体法）2、空气横掠单管时平均换热系数的测定3、空气沿横管表面自然对流换热时换热系数的测定三、考核方式：闭卷笔试。
传热学考研复习纲要
传热学考研复习纲要第一章1、傅里叶导热定律的概念、公式、单位、物理意义2、导热、对流、辐射的概念；3、传热学的分析方法；4、传热方式的相关分析；5、传热过程以及引入传热过程这一概念的目的；第二章1、导热系数的物理意义（导热图中斜率）、计算公式、影响因素、比较；2、平壁、圆柱、球的导热热阻公式；平壁和圆柱的导热量计算公式；3、导热微分方程的两大定律、各种情况下的公式及各项的物理意义；4、等截面直肋的导热量等系列计算（重点）、测量气体温度的误差及降低方式；5、肋效率的计算公式、物理意义、影响因素（提高肋效率的方法）、是不是肋效率越高越好、肋面总效率的公式及各符号的意义、什么形状的肋效率最高；6、保温材料的概念、利用空气导热系数小这一特点制造保温材料的工程实例及原理；7、导热模型及导热机理；8、定解条件可分为：边界条件和初始条件、三类边界条件的公式及意义；9、热扩散率的公式、物理意义、影响因素、与导热系数的区别和联系；第三章1、集中参数法的概念、物理意义、使用条件（使用这个判据的理由）、两种可以使用集中参数法的特殊情况（无限大平板、表面换热系数趋于零）；2、毕渥数的公式、物理意义、毕渥数不同的平壁温度分布图及特点；3、傅里叶数的公式、物理意义；4、集中参数法的计算：时间常数、变温所需时间、特征长度、判断依据、无限大平板（Bi趋于无穷）的计算方法；5、时间常数的公式、影响因素、物理意义，与时间常数大小相关的分析题；第四章1、泰勒公式展开；2、向前差分、向后差分、中心差分；3、公式第五章1、对流换热的概念、影响因素（……四个流体物性）、强制对流以及自然对流的概念；2、对流换热的分析方法（四个）；3、流动边界层和温度边界层的概念、厚度、特点（四个）、引入边界层的目的；4、边界层流动状态的判据（为什么用这个判据）；5、雷诺数的公式、物理意义、临界值；6、边界层根据雷诺数可分为三个区域；7、雷诺比拟、j因子；8、努赛尔数的公式、物理意义、与毕渥数的区别；9、边界层换热微分方程与第三类边界条件的区别；10、对流换热微分方程、动量微分方程、能量微分方程的公式及利用边界层的条件进行量纲分析后的简化公式、各项的物理意义；11、边界层内对流控制方程的三大定律；12、普朗特数的公式、物理意义、边界层厚度的比较（图）（什么物质大什么小）13、流体强制外掠平板的对流换热准则方程；第六章1、同类现象；2、特征长度、定性温度、特征流速的概念；3、各相似准则数的推导来源（雷诺数、格拉晓夫数、努赛尔数、贝克莱数、普朗特数）4、管内流动与管外流动的区别；5、入口段效应的概念、作用、充分发展段的概念、两个段的换热系数比较（图）6、管内流动层流湍流的临界值；7、管内强制对流的准则方程；8、温差效应修正（温度对流速的影响）、螺旋管效应修正、为什么螺旋管效应修正系数和入口段效应修正系数都大于1而温差效应修正系数小于1？；9、提高对流换热换热系数的方法；10、外掠管束中管子的两种排列方式、叉排与顺排的特点比较、管排修正系数；11、大空间自然对流边界层的温度和速度分布特点（图）；12、大空间自然对流与有限空间自然对流的特点；13、温度越低密度越高而自然对流依靠重力实现；14、圆柱和竖壁自然对流的特征长度与横放竖放的区别；15、圆柱和竖壁自然对流准则方程：Nu=C（GrPr）n，n的取值与层湍流的关系；16、瑞利数的公式、自然对流与强制对流的层流湍流的判据的区别；17、有关空气对流换热系数小于水的对流换热系数的分析题；18、横掠单管和纵掠单管的比较、绕流脱体的形成机理（图）；第七章1、凝结换热的概念、膜状凝结与珠状凝结的概念、形成机理；2、提高凝结换热换热系数的原则、凝结换热中的主要热阻；3、现代工程中常采用哪种凝结模式？（原因）；4、膜状凝结过程管子横放与竖放的区别；5、膜状凝结的换热准则方程（记住公式中的因子含义和正反比关系即可，尤其是与凝结动力（过冷度）的几次方成正比）；6、伽利略数的公式；7、凝结换热中的汽化潜热的相关计算、膜状凝结的层湍流判据；8、影响凝结换热的因素（六个），其中不凝结气体的影响机理；9、沸腾换热、大容器沸腾（池沸腾）、管内沸腾、饱和沸腾、过冷沸腾的概念；10、大容器沸腾各个区域的换热特点（图）、核态沸腾比膜态沸腾换热系数大的相关分析题；11、临界热流密度（CHF）（沸腾危机）的概念、工程中引入临界热流密度的意义（控制热流与控制壁温）、控制壁温条件下不会引起设备烧毁的相关分析题；12、大容器沸腾换热的准则方程各物理量的意义；13、沸腾换热主要受哪两个因素的影响、汽化核心的形成、凹坑处已形成汽化核心的原因相关分析题、汽化核心相关推导（最小半径）；14、影响沸腾换热的因素（四个）（其中不凝结气体反而会促进换热）；15、提高沸腾换热换热系数的原则；第八章1、黑体概念、性质、小孔形成黑体的原因；2、可见光、太阳光、工业温度下、红外线的波长范围；3、斯忒藩-波尔兹曼定律（公式）、普朗克定律、兰贝特定律（公式及推导）的概念；4、辐射力、光谱辐射力、定向辐射强度的概念；5、维恩位移定律的公式、概念（图）；6、立体角、纬度角、辐射量的概念及计算；7、发射率（黑度）、光谱发射率、定向辐射率的概念公式（图）；8、物体表面发射率的影响因素；9、灰体的概念、漫射体的概念、漫灰体的概念以及引入这些概念的原因；10、气体辐射的特点、气体辐射分为两种气体的辐射；11、贝尔定律公式、公式各物理量的含义；12、光谱吸收比的概念；13、温室效应的原因及各类相关分析题；14、吸收比与波长有关的相关分析题；15、实际物体的吸收比的影响因素；16、基尔霍夫定律的推导过程、两种表述、适用于灰体的情况、可得出黑体的一种性质；17、吸收比、反射比、穿透比的概念及计算公式、什么物体的反射比为0、什么物体的穿透比为0；第九章1、角系数的概念、计算方法、三个特性（公式）；2、有效辐射、投入辐射的概念及物理意义；3、封闭腔内两灰体的辐射换热量的计算公式及三种特殊情况的处理；4、空间辐射热阻、表面辐射热阻的概念及计算；5、封闭腔内三灰体的辐射换热量的计算及网络图、重辐射面的概念、网络法的概念、引入网络图的理由；6、遮热板的概念及降低辐射换热量的原理、材料选择、工程应用；7、抽气遮热罩式测量高温气体温度可降低测温误差的原因及相关分析题；8、通过控制表面辐射热阻和空间辐射热阻来提高或降低辐射换热量的工程应用及相关分析题；第十章1、通过平壁的传热、通过圆管的传热传热量的计算公式、圆管的传热的传热系数、加肋后的传热系数、肋化系数的概念；2、临界热绝缘直径的概念、引入该概念的原因、为什么平壁传热不需要引入、临界热绝缘直径的计算公式、各物理量的意义；3、对数平均温差的概念、计算公式、物理意义、引入对数平均温差的原因、其它流动型式的对数平均温差的计算公式；4、换热器顺流布置和逆流布置的概念、各自的特点、各自优缺点、如何获得最大平均温差、一侧发生相变换热时的情况分析、顺流逆流布置的温度变化图；5、换热器的效能的概念、公式及物理意义；6、换热器的热计算的两种方法、两种类型、传热单元数的概念；7、强化传热的原则、措施、隔热保温技术、保温效率；8、污垢热阻的公式、有污垢热阻时的传热系数；。
上海交通大学810传热学考研大纲
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。[������ = λ ������������ ，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。[������ = ℎΔ������，h 为过 程量，区别状态量λ] 4.黑体辐射換热的四次方定律基本表达式及其中各物理量的定义.单位。 [������ = ε������������ 4 ,黑度ε，玻尔兹曼常量������，热力学温度������] 5.传热过程及传热系数的定义及物理意义。[传热过程概念、区别传热过程系数 和表面传热系数] 6.热阻的概念，对流热阻.导热热阻的定义及基本表达式。[������ℎ ,������������ ] 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]
1
������������
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] 17.什么是雷诺比拟？它怎样推导出摩擦系数和对流换热系数间的比拟关系式？ 18.什么是相似原理？判断物理相似的条件？相似原理在工程中有什么作用？ [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.使用相似分析法推导准则关系式的基本方法。 21.使用π 定理推导准则关系式的基本方法。[20,21 了解即可] 22.Nu，Re，Pr，Gr 准则数的物理意义。 23.在有壁面换热条件时，管内流体速度分布的变化特点。[能够分析 P247 管内 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 6-6]
传热学总复习提纲
第七章 凝结与沸腾换热
理解膜状凝结和珠状凝结的概念，了解各自形 成的原因，两者一般哪个的对流换热系数大？
大空间沸腾常可分为过冷沸腾和饱和沸腾。其 中饱和沸腾有哪三种基本沸腾状态？
理解饱和沸腾过程与沸腾温差间的关系。
何为“烧毁点”现象。
第八章 热辐射的基本定律
热辐射与导热、对流换热相比较有何特点？ 热辐射与其它电磁辐射有何区别？ 理解黑体、白体、透明体、灰体的概念。 掌握辐射强度、单色辐射强度、辐射力、单色辐 射力、定向辐射力的定义和概念，并能准确指出 它们间的区别和联系。 熟记斯蒂芬-玻尔兹曼定律的表达式，注意其适用 范围。 理解兰贝特定律、基尔霍夫定律。 理解发射率、单色发射率、吸收率、单色吸收率 的定义过程。能指出它们间的区别和联系。
第六章 单相流体对流换热及准则关联式
管内受迫流动换热其流动和换热各可分成哪两段，每段有 何特点。 热进口段与流动进口段长度是否一定相等？如不相等，其 下列情况下两者关系如何？为什么？①Pr=1②Pr>1③Pr<1。 理解物性场（主要是粘度）不均匀对对流换热的影响。 定性了解各状态参数、物性参数和几何参数对h的影响。 能用适当的准则方程式计算对流换热系数。 顺排管与叉排管在其它条件相同时哪个对流换热系数大？ 为什么？ 注意各准则方程式的适用范围、定性温度、定型尺寸。 为什么各实验准则方程式均有一定的适用范围。
第十章 传热和换热器
能进行复合换热的传热计算。 掌握增强或削弱传热的基本途径。 掌握肋壁总效率的定义式和物理意义。能指出其与肋片效 率的区别和联系。 工程中采用肋片增强传热时，一般将肋片加在哪一侧？为 什么？ 有时工程中也有将肋片加在h大的一侧，其目的何在？ 熟记并理解对数平均温压的表达式。 为什么其它条件相同时，逆流平均温差比顺流大？ 换热器的热工计算一般有哪两种类型，哪两种方法？ 掌握效能及传热单元数的定义和物理意义。 LMTD法与-NTU法各适合哪种热工计算？为什么？
《传热学》总复习提纲[1]
![《传热学》总复习提纲[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/c4facac50875f46527d3240c844769eae009a3c8.png)
《传热学》总复习提纲[1]《传热学》提纲绪论1．导热、对流及对流换热、热辐射及辐射换热、复合换热及传热过程的概念。
2．三种基本传热方式的联系与区别。
导热基本定律及稳态导热一、导热基本定律1．温度场稳态温度场、非稳态温度场、一维温度场、二维温度场、均匀温度场等概念及数学式。
等温线、等温面概念及特点。
2．导热基本定律（傅里叶定律）1）温度梯度定义式、方向、单位。
2）热流密度、热流量定义、单位。
3）傅里叶定律定义式、各量符号、单位、适用条件及意义。
3．导热系数1）导热系数定义、符号、单位、物理意义。
2）影响导热系数数值的主要因素；保温材料。
二、导热微分方程及定解条件1．导热系数为常数、无内热源、稳态导热的导热微分方程；建立方程时依据的定律。
2．导热问题三类边界条件的语言叙述及数学表达式。
3．导温系数定义、物理意义、与导热系数的异同。
三、通过平壁、圆筒壁、球壳和肋片的一维稳态导热1．平壁的导热单层平壁温度分布、热阻、热流密度、热流量计算及温度分布特点；多层平壁热阻、热流密度、热流量、界面温度计算；串联热阻叠加原则及使用条件。
2．圆筒壁的导热单层圆筒壁温度分布、热阻、热流量、单位管长的导热热流量计算；多层圆筒壁热阻、热流量、单位管长的导热热流量、界面温度计算。
3．球壳的导热球壳温度分布、热阻、热流量计算。
4．肋片的导热肋片的作用、肋片导热的特点；过余温度概念；肋效率定义；温度分布、肋片散热量的计算；套管温度计测温误差原因及降低测温误差措施。
对流换热一、对流换热概说1．研究对流换热的目的、牛顿冷却公式的定义式、符号、意义；表面传热系数与何因素有关。
2．影响对流换热的因素。
3．对流换热的分类。
4．对流换热微分方程与导热问题第三类边界条件的区别。
二、对流换热问题的数学描写（对流换热微分方程组）建立对流换热能量微分方程、质量方程、动量守恒方程的意义。
三、对流换热的边界层1．粘性流体、层流与湍流、层流底层等概念；临界雷诺数及其作用；流体流过平板时的临界雷诺数数值、流体流过圆管时的临界雷诺数数值。
811热工理论(包括传热传质学、工程热力学)考试大纲.
811 热工理论考试大纲一、考试性质与范围“传热学”与“工程热力学”是热能与动力工程专业的学科基础课程。
传热学是研究由温差引起的热能传递规律的科学；工程热力学是研究热能和其它形式能量（特别是机械能）相互转换规律以及提高能量利用经济性的科学。
考试性质：考查考生对传热学、热力学的基本概念和基本定律的理解和掌握，运用这些知识去分析、求解有关热工问题的能力。
考试范围：热力过程、热力循环和热量传递过程的基本知识与基本定律，分析工程传热学、工程热力学问题的基本能力，计算热工问题的基本方法及相应的计算能力，解决能量传递与转换问题，提高能量利用率。
二、考试基本要求要求考生全面系统地掌握传热学的导热、对流、辐射三种基本热能传递方式的基本规律，并能灵活运用这些规律进行各种传热过程的分析计算，包括换热器的设计与校核，具有较强的综合分析问题和解决问题的能力。
要求考生熟练掌握工程热力学的基本概念、基本定律和基本方法，掌握常用工质热力性质基本热力过程与热力循环的分析计算方法，能够熟练地对典型的热力过程和循环进行热力学分析。
包括：准确掌握热能和机械能相互转换的基本规律；掌握热力过程和热力循环的热力学分析方法，深刻了解提高能量利用经济性的基本原则和主要途径；能熟练运用常用工质的物性公式进行热力计算。
三、考试形式与分值1. 答卷方式：闭卷，笔试；（需要使用计算器）2. 答题时间：3小时；3. 试卷分数：满分为150分；4. 试卷结构及考查比例：试卷主要分为两大部分∙传热学部分：简答题约占13％，计算题约占37%；∙热力学部分：简答题约占18%，计算分析题约占32%。
四、考试内容∙传热学部分1．热传导的基本概念和方程导热的基本概念，热导率，热扩散率，傅立叶定律，导热微分方程，求解导热微分方程的定解条件。
熟练掌握温度场、温度梯度、热流密度、热流和热量等基本概念，及导热问题的数学模型的建立：导热微分方程、边界条件与初始条件。
2．稳态导热平壁、圆筒壁、球壳的一维导热。
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七、相变对流传热
凝结模式、 膜状凝结分析解及计算关联式、 膜状凝结的影响因素及强化措施。 沸腾传热模式、 大容器沸腾传热的实验关联式介绍、沸腾传热的影响因素及强化 措施。重点如下： 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？ 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？ 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？ 5. 池内饱和沸腾曲线可以分成几个区域？有哪些特性点？各个区域在换热 原理上有何特点？ 6. 汽化核心的概念。沸腾汽泡产生的物理条件。 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。 8. 什么是临界热流密度？什么是烧毁点？如果是定壁温加热条件，还会有 烧毁现象出现吗？ 9. 为什么对于不同的表面粗糙度，核态沸腾换热系数有很大的不同？ 10. 哪些因素影响核态沸腾换热？ 11. 沸腾换热的基本计算方法?
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一、绪
论
热量传递的三种基本方式，热传导、热对流和热辐射的基本定义、基本计算 公式、传热过程简单介绍以及热阻分析法。重点如下： 1. 热量传递的基本方式及传热机理、热流计算的基本公式 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。 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。 4. 黑体辐射換热的四次方定律基本表达式及其中各物理量的定义、单位。 5. 大空间内小面积辐射的计算[公式（1-9）] 6. 传热过程及传热系数的定义及物理意义。 7. 热阻的概念，对流热阻、导热热阻的定义及基本表达式。
五、对流传热的理论基础
对流传热概说、 对流换热问题的数学描写、边界层型对流传热问题的数学描 写、流体外掠等温平板传热层流分析解及比拟理论。重点如下： 1. 流换热时如何分类的？影响对流换热的主要物理因素。 2. 对流换热问题的数学描写中包括那些方程？
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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？ 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？ 5. 边界层和温度边界层的物理意义和数学定义。 6. 流体外掠等温平板传热过程计算。 7. 管外流和管内流的速度边界层有何区别？ 8. 为什么温度边界层厚度取决于速度边界层的厚度？ 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？ 10. 如何使用边界层理论简化对流换热微分方程组？ 11. 如何将边界层对流换热微分方程组转化为无量纲形式？ 12. 为什么说对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？ 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。 15. 当量水利直径的定义和计算方法。 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？ 17. 什么是雷诺比拟？它怎样推导出摩擦系数和对流换热系数间的比拟关系 式？
三、非稳态热传导
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非稳态导热的基本概念、集中参数法、典型非稳态导热问题的分析解（包括 一维、半无限大物体） 。重点如下： 1. 根据给定条件，给出相应的能量守恒方程及边界条件（数学描述） 。 2. Bi 准则数、Fo 准则数的定义及物理意义。 3. Bi→0 和 Bi→∞各代表什么样的換热条件？ 4. 集总参数法的物理意义及应用条件。 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 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。 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。 10. 如何用近似拟合公式法计算无限大平板非稳态导热问题。 11. 半无限大平板非稳态导热的计算方法。
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8. 热阻分析法的适用条件及方法。 9. 接触热阻及污垢热阻的概念、影响及减小的途径。 10. 对流和对流换热的区别？辐射和辐射换热的区别？ 11. 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。 12. 导热系数，表面传热系数和传热系数之间的区别。
二、稳态热传导
导热基本定律、导热问题的数学描写、典型稳态导热问题的分析解（包括一 维导热、肋片、具有内热源的一维导热） 。重点如下： 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。 2. 温度场、等温面、等温线的概念。 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。 4. 推导导热微分方程所依据的定律？ 5. 使用热阻概念，对通过单层和多层面板、圆筒的一维导热问题的计算方 法。 6. 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 7. 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 8. 肋效率和肋片总效率的定义、公式。 9. 肋片能增大传热量的条件。 10. 肋片内温度分布及肋片表面散热量的计算。肋端不绝热时的处理方法。 11. 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 12. 导热问题三类边界条件的数学描述 13. 导热系数为什么和物体温度有关？而在实际工程中为什么经常将导热系 数作为常数。 14. 根据给定条件，简化笛卡尔坐标系下及圆柱坐标系下的能量守恒方程。 15. 根据给定条件，给出相应的能量守恒方程及边界条件（数学描述） 。
九、辐射换热的计算
角系数的定义和性质以及计算、固体表面间辐射传热的计算、热网络法、表 面辐射热阻、空间辐射热阻、投入辐射、有效辐射、重辐射面，综合传热分析。 重点如下： 1. 角系数的定义及性质。 2. 表面间角系数的代数分析计算方法。 3. 多层无限大灰体平板间的辐射换热计算方法。 4. 有效辐射和投入辐射的概念及如何应用在灰体辐射计算中。 5. 一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。 6. 表面辐射热阻和空间辐射热阻的定义及表达式。 7. 重辐射面的概念。 8. 网络法求解封闭系统内表面间辐射换热。 9. 辐射换热的强化和削弱方法。 10. 气体辐射有什么特点？
四、导热问题的数值算法
导热问题数值求解基本步骤、边界节点离散方程的建立及代数方程求解、非 稳态导热问题的数值解法。重点如下： 1. 节点、步长、控制容积的概念。 2. 向前差分、向后差分，中心差分的概念。 3. 热平衡法推导内节点和边界节点离散方程的基本方法。 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。 5. 非稳态导热方程的显式和隐式差分格式及显式差分格式的稳定性判据。
八、热辐射基本定律和辐射特性
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热辐射现象的基本概念和特点；黑体、热辐射能量表示方式、黑体辐射三大 定律及韦恩位移定律、黑体辐射函数、立体角及其计算、黑度、实际物体、定向 辐射强度、光谱辐射强度、漫射体、灰表面、光谱吸收比、选择性吸收、基尔霍 夫定律、温室效应、太阳与环境辐射。重点如下： 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？ 2. 光谱辐射力、 辐射力和定向辐射强度的物理意义。 它们之间有什么关系？ 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。 5. 漫射表面的概念。 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。为什么对于灰体，吸收率可看 成是物性并等于发射率？ 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。 8. 黑体辐射基本定律的物理意义及计算应用。 9. 基尔霍夫定律及其三个层次表述。 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。
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温度？ 8. 流体横琼单管和管束时对流换热的计算方法。 9. 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？ 10. 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？ 11. 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？ 12. 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？ 13. 如何使用实验数据整理对流换热准则数实验方程式？ 14. 对自然对流换热，自模化的物理意义及工程应用意义。
六、单相对流传热的实验关联式
相似原理与量纲分析、 相似原理的应用、内部强制对流传热和自然对流传热 的实验关联式。重点如下： 1. 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？ 2. 比拟和相似之间有什么联系和区别？ 3. 使用相似分析法推导准则关系式的基本方法。 4. 使用π定理推导准则关系式的基本方法。 5. Nu，Re，Pr，Gr 准则数的物理意义。 6. 在有壁面换热条件时，管内流体速度分布的变化特点。 7. 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
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十、传热过程分析与换热器的热计算
综合传热过程及其分析、表面总传热系数的计算、临界绝缘直径、换热器的 定义和类型介绍、对数平均温差、传热基本方程式和热平衡方程式、换热器的设 计计算和校核计算、效能、传热单元数、污垢热阻、热量传递过程的控制（强化 和削弱） 。重点如下： 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。 4、临界热绝缘直径的物理意义及计算方法。 5、换热器有哪些主要形式？ 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污垢热阻？举例。 11、强化传热的原则是什么？ 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）？
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