805热力学与传热学(热力学50%、传热学50%)
工程热力学与传热学(第八讲)4-2、3

第二节热力学第二定律一、自发过程和非自发过程自然界中的过程都具有一定的方向性。
如:热量从高温物体传递给低温物体;水从高处流向低处;摩擦所作的功会转变成热等。
这些过程有一个共同特点,就是不需要借助外力的作用就能进行。
自发过程:不需要借助外力的作用就能进行的过程称为自发过程。
非自发过程:需要借助外力的作用才能进行的过程称为非自发过程。
(也就是自发过程的逆过程)。
如用水泵将水由低处流到高处就属于非自发过程。
强调:非自发过程可以进行,只是不能自发进行,而是需要外界条件给予补偿。
如:热量从低温物体传向高温物体需要有机械能转变成热能的过程来补偿;反之,热能转变成机械能则需要有热量从高温物体传向低温物体的过程做补偿。
非自发过程的补偿条件都是自发过程。
即一个非自发过程的进行需要一个自发过程做补偿。
自然界中的一切过程,在没有补偿条件的情况下,都只能朝着自发过程的方向进行。
即任何过程都具有方向性。
二、热力学第二定律的实质和表述热力学第二定律说明了有关热现象的各种过程的方向、条件和限度等问题的规律。
热力学第二定律的代表性描述有两种:1.克劳修斯说法:不可能把热量从低温物体传到高温物体,而不引起其他变化。
理解:热量不可能自动(自发)地不付代价地从低温物体传到高温物体,它需要机械能转变成热能的自发过程来补偿。
意义:指出了热量传递的方向,从热量传递的角度表述了热力学第二定律。
2.开尔文说法:不可能从单一热源吸收热量使之完全变为有用功,而不引起其他变化。
意义:指出了热功转换过程的方向性以及热变功的条件,从热、功转换的角度表述了热力学第二定律。
理解:(1)热转变成功是非自发过程,实现这种过程需要一定的补偿条件。
即热机在工作时,不仅要有供热的高温热源,额功放热的低温热源。
在部分热转变成功的同时,还要有另一部分的热从高温热源传向低温热源。
即引起了其他变化。
所以,热便成功至少需要两个热源,热效率不可能达到100%。
这就是在循环中热变功的条件和限度。
安全工程热力学与传热学复习题

安全工程热力学与传热学复习题(黑科技安全工程热力学与传热学复习题)一填空1.工程热力学是从工程应用的角度研究(热能)和(机械能)的转换规律和工质的性质,找出能量利用经济性的最有效途径。
2.包括热源、冷源和功的接受装置在内的整套蒸汽动力装置属于(孤立)系统。
3.实现准静态过程的充分和必要条件是(过程进行的时间比弛豫时间大的多)。
4.如下图所示,一刚性容器被分成两部分。
外界环境压力为0.1MPa,压力表B的读数为40kPa,真空计C 的读数30 kPa,则容器两部分内气体绝对压力P1=(30 ),P2=( 70 )。
(以kPa表示)(4题图)5.由两个过程:(1)对刚性容器内的水加热,使其在恒温下蒸发。
(2)对刚性容器内的水做功,使其在恒温下蒸发。
这两个过程,((1))过程可以是可逆的。
6.稳定流动能量方程的表达式( ])(21[212122122s s w c c h h q w c h q +-+-=+∆+∆=或);应用于锅炉时的表达式为(q=h 2-h 1)。
7.某热机中工质先从T 1=1000K 的热源吸热150 kJ/kg ,再从T 2=1500K 的热源吸热450 kJ/kg ,向T 3=500K的热源放热360 kJ/kg ,该循环(能)(能、不能)实现;是(不可逆)(可逆、不可逆)循环。
8.某地区当地的音速为400m/s ,空气的流速为20m/s ,则当地的马赫数Ma 等于(0.05),该地区空气流动为(亚音速流动)(亚音速流动、超音速流动、临界流动)。
9.黑体辐射能量按波长分布服从(普朗克定律)定律,按空间分布服从(兰贝特定律)定律,辐射力大小由(斯蒂芬-波尔兹曼定律)定律确定。
10.工作在高温热源T 1和T 2之间的逆向卡诺循环,用于制冷时的性能系数可表示为( T 2/(T 1—T 2) );用于供暖时的性能系数可表示为( T 1/(T 1—T 2) )。
(用状态参数T 1和T 2表示)(11题图)如上图所示空腔内辐射换热系统,则X1,2( 1 ),X2,1(0~1 )。
(完整版)传热学知识点总结

Φ-=BA c t t R 1211k R h h δλ=++传热学与工程热力学的关系:a 工程热力学研究平衡态下热能的性质、热能与机械能及其他形式能量之间相互转换的规律,传热学研究过程和非平衡态热量传递规律。
b 热力不考虑热量传递过程的时间,而传热学时间是重要参数。
c 传热学以热力学第一定律和第二定律为基础。
传热学研究内容传热学是研究温差引起的热量传递规律的学科,研究热量传递的机理、规律、计算和测试方法。
热传导a 必须有温差b 直接接触c 依靠分子、原子及自由电子等微观粒子热运动而传递热量,不发生宏观的相对位移d 没有能量形式的转化热对流a 必须有流体的宏观运动,必须有温差;b 对流换热既有对流,也有导热;c 流体与壁面必须直接接触;d 没有热量形式之间的转化。
热辐射:a 不需要物体直接接触,且在真空中辐射能的传递最有效。
b 在辐射换热过程中,不仅有能量的转换,而且伴随有能量形式的转化。
c .只要温度大于零就有.........能量..辐射。
...d .物体的...辐射能力与其温度性质..........有关。
...传热热阻与欧姆定律在一个串联的热量传递的过程中,如果通过各个环节的热流量相同,则各串联环节的的总热阻等于各串联环节热阻之和(I 总=I1+I2,则R 总=R1+R2)第二章温度场:描述了各个时刻....物体内所有各点....的温度分布。
稳态温度场::稳态工作条件下的温度场,此时物体中个点的温度不随时间而变非稳态温度场:工作条件变动的温度场,温度分布随时间而变。
等温面:温度场中同一瞬间相同各点连成的面等温线:在任何一个二维的截面上等温面表现为肋效率:肋片的实际散热量ф与假设整个肋表面...处于肋基温度....时的理想散热量ф0之比接触热阻Rc :壁与壁之间真正完全接触,增加了附加的传递阻力三类边界条件第一类:规定了边界上的温度值第二类:规定了边界上的热流密度值第三类:规定了边界上物体与周围流体间的表面..传热系数....h 及周围..流体的温度.....。
传热学考研复习资料

传热学考研复习资料考研生物学专业中,传热学占据了很重要的一环。
掌握好传热学的知识,不仅可以在考试中拿高分,还对于未来的科研和工作都有很大的帮助。
在复习传热学的过程中,需要掌握以下几个方面。
第一,热学基础知识。
传热学是基于热学的基础理论的,因此复习传热学必须先掌握热学的基础知识。
例如:热力学第一定律和第二定律,热平衡和温度,热容和比热容等等。
这些基础知识不仅需要记忆,还需要深入理解。
只有对这些基础知识掌握的扎实,才能够更好地学习传热学的知识。
第二,传热学的分类和原理。
在传热学中,有三种方式传热:传导、对流和辐射。
对于每种方式的传热,都有不同的物理原理和数学公式。
因此,需要详细地了解每一种传热方式的分类和原理,掌握各种传热方程式的推导过程和应用场景,能够快速判断传热方式并应用相应的传热方程式。
第三,传热学的计算方法。
传热学是一门数学科学,因此在复习传热学时,要掌握各种传热计算的方法和技巧。
例如:传导热量的计算、换热器的热传递、传热表面积的计算和传热系数的计算等等。
这些计算不仅需要理解各种计算方法的基本原理,还要学会应用计算机辅助传热计算。
第四,复习传热学的实践应用。
传热学在许多领域中都有广泛应用,如制冷空调、发电厂、化工、冶金、工业炉等等。
因此,在复习传热学的过程中,需要了解传热学在实践中的应用,举一些实际例子深入掌握传热学的应用规律和实践意义。
同时,还需要了解一些传热学分支的最新研究进展,以及在新技术、新材料等方面的应用前景等等。
总之,掌握好传热学知识对于考取生物学专业研究生来说是非常重要的。
通过系统化的学习,深入研究这个学科,在考试和未来的科研和工作中都可以大有裨益。
希望这篇文章对大家有所帮助。
《高等工程热力学与传热学》(2012)

1.4 热力学第一定律 ·······················································································10
1.4.1 功 ·············································································································· 10 1.4.2 热力学第一定律···························································································· 10 1.4.3 能量 ··········································································································· 11 1.4.4 状态原理 ····································································································· 11 1.4.5 热量 ··········································································································· 12 1.4.6 能量方程 ····································································································· 12 1.4.7 能量方程的应用···························································································· 13
工程热力学与传热学

(3)按平均比热计算
根据附表查得空气的平均定压比热为
cp cp
100 0 300 0
1.006kJ/(kg K) 1.019kJ/(kg K)
cp cp
200 0 400 0
1.012kJ/(kg K) 1.028kJ/(kg K)
用线性内插法,得
cp
127 0
1.0076 kJ/(kg K) ,
例
某气缸活塞装置,气缸内空气的初始压力为200kPa,体积为2m3,如果
活塞缓慢运动过程中维持pV恒定,当气缸内压力达到100 kPa时, 活塞停止运动,问该热力系统与外界交换的功量为多少?
解 取气缸-活塞装置内的空气为热力系统,由
pV p1V1 p 2V2 定值
得
p1V1 200 103 2 3 V2 4m p2 100 103
解:(1)问题(1)的循环是否可行: T
Tre
δQ Q1 Q2 2000 300 2 1 1 0 T T 1000 300 re 1 2
因此,循环不可能进行。 δQ 2000 Q2min 至少应排出的热量: 0
例 某工程师设计一台热机,欲使之从温度1000K的高 温热源吸热2000kJ,向温度300K的低温热源放出热 量300kJ,请分析此循环能否实现?设计中有没有 什么问题,如何解决?
例 若采用上例的条件,将此热机改作制冷机用,从低温热源 吸热800kJ,能否向热源放热2000kJ,制冷机至少需要消 耗多少功?
Wnet, min 1867kJ
例 某工程师设计一台热机,欲使之从温度1000K的高 温热源吸热2000kJ,向温度300K的低温热源放出热 量300kJ,请分析此循环能否实现?设计中有没有 什么问题,如何解决?
重大传热学
绪论凡是有温度差存在的地方,就有热量自发地从温度较高的区域或物体传递到温度较低的区域或者物体。
传热学在建筑环境与设备工程中的应用也是非常普遍的。
例如:锅炉、制冷、空调、供热、热力输配、燃气燃烧等,无一不涉及到传热。
传热学与工程热力学、流体力学一起,是建筑环境与设备工程专业最为重要的技术基础课程。
传热的基本方式1. 热量的传递过程是由导热、对流、辐射3个基本方式组成的。
2.冬季房间外墙的传热过程:(1) 室内空气以对流换热(CV)的方式把热量传递到墙内壁面;同时,室内物体及其他壁面以辐射换热(R)的方式把热量传递到墙内壁面。
(2) 墙内壁面以导热(CD)的方式把热量传递到墙外壁面。
(3) 墙外壁面以对流换热和辐射换热的方式把热量传递到外界环境。
3.冬季人体热量的散发过程,仍然是以对流换热方式把热量散发给周围空气;以辐射换热方式把热量散发给周围环境。
4.导热又称热传导,是指温度不同的物体各部分无相对位移或不同温度的物体直接紧密接触时,依靠物质内部分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而进行热量传递的现象。
5.导热是物质的固有属性,热量由固体壁面的高温部分传递到低温部分的现象就属于导热。
6.导热可以发生在固体、液体及气体中,但在地球引力场的范围内,只要有温差,液体和气体因密度差的原因不可避免的要发生热对流,因而难以维持单纯的导热。
7.单纯的导热仅发生在密实的固体材料中。
8.最简单的导热问题是通过大平壁的导热。
9.导热系数,其物理意义是指单位厚度的物体具有单位温度差时,在单位时间内其单位面积上的到热量,其大小反应了材料导热能力的强弱,不同的材料具有不同的λ,λ是材料的物性之一。
10.热对流:依靠流体的运动,把热量从一处传递到另一处的现象。
简称对流,热量传递的基本方式之一。
11.热对流仅发生在流体中,由于流体在运动的同时存在温差,流体微团之间或质点之间因直接接触而存在导热,因此热对流也同时伴随着导热。
《传热学》课后习题答案-第一章
传热学习题集第一章思考题1. 试用简练的语言说明导热、对流换热及辐射换热三种热传递方式之间的联系和区别。
答:导热和对流的区别在于:物体内部依靠微观粒子的热运动而产生的热量传递现象,称为导热;对流则是流体各部分之间发生宏观相对位移及冷热流体的相互掺混。
联系是:在发生对流换热的同时必然伴生有导热。
导热、对流这两种热量传递方式,只有在物质存在的条件下才能实现,而辐射可以在真空中传播,辐射换热时不仅有能 量的转移还伴有能量形式的转换。
2. 以热流密度表示的傅立叶定律、牛顿冷却公式及斯忒藩-玻耳兹曼定律是应当熟记的传热学公式。
试写出这三个公式并说明其中每一个符号及其意义。
答:① 傅立叶定律:,其中,-热流密度;-导热系数;-沿x方向的温度变化率,“-”表示热量传递的方向是沿着温度降低的方向。
② 牛顿冷却公式:,其中,-热流密度;-表面传热系数;-固体表面温度;-流体的温度。
③ 斯忒藩-玻耳兹曼定律:,其中,-热流密度;-斯忒藩-玻耳兹曼常数;-辐射物体的热力学温度。
3. 导热系数、表面传热系数及传热系数的单位各是什么?哪些是物性参数,哪些与过程有关?答:① 导热系数的单位是:W/(m.K);② 表面传热系数的单位是:W/(m 2.K);③ 传热系数的单位是:W/(m 2.K)。
这三个参数中,只有导热系数是物性参数,其它均与过程有关。
4. 当热量从壁面一侧的流体穿过壁面传给另一侧的流体时,冷、热流体之间的换热量可以通过其中任何一个环节来计算(过程是稳态的),但本章中又引入了传热方程式,并说它是“换热器热工计算的基本公式”。
试分析引入传热方程式的工程实用意义。
答:因为在许多工业换热设备中,进行热量交换的冷、热流体也常处于固体壁面的两侧,是工程技术中经常遇到的一种典型热量传递过程。
5. 用铝制的水壶烧开水时,尽管炉火很旺,但水壶仍然安然无恙。
而一旦壶内的水烧干后,水壶很快就烧坏。
试从传热学的观点分析这一现象。
_传热学与工程热力学_教学设计
教育教学研究总第199期一、基本描述课程名称 传热学与工程热力学总学时数64(实验学时:8;讲课学时:56)课程要求 必修开课时间第三学期英文译名Engineering Thermodynamics and Heat Transfer授课对象 安全工程专业、消防工程专业本科生分类专业基础课先修课高等数学、大学物理、工程流体力学二、教学定位传热学与工程热力学(热工学)是讨论热工转换、热能的合理利用和热量传递规律的科学。
该课程内涵丰富、概念抽象、公式数量多、联系工程实际范围广,是安全工程与消防工程专业四年制本科一门重要的专业基础课。
安全与消防专业所研究解决的问题,如采暖、空调、通风、热源、冷源以及建筑物和矿井下的温度、湿度等问题的调节与控制都要以热力学和传热学物理模型研究为基础。
因此学生掌握“传热学与工程热力学”课程的基本理论直接影响其专业水平,对今后从事科学研究、工程应用及管理都非常重要。
传热学与工程热力学具有百年历史,目前全国约有30多个专业开设该课程,同型专业开设“传热学与工程热力学”课程的目的是一致的:即应用热力学和传热学的基本概念、基本定律和工质的热力性质对各种类型热工设备或热力系统的热工过程进行分析计算,以寻求提高热能利用率的最佳途径。
消防与安全专业的研究对象主要是热能的直接利用,其中涉及到湿空气等工质的热力性质以及热功转换知识;本课程的教学定位是基础科学理论与工程实际之间的桥梁,着重培养学生应用基础知识的能力和工程实践的素养,为后续专业课的学习奠定坚实的理论基础。
三、课程内容实质工程热力学部分是关于热现象的宏观理论,研究的方法是宏观的,它以归纳无数事实所得到的热力学第一定律、热力学第二定律作为推理基础,通过研究对象的基本参数、导出参数和热力学行为,对宏观现象和热力过程进行分析研究,同时以基本定律为依据,探讨各种热力过程的特性,达到提高热能利用率和热功转换效率的最终目的,其主要特点是理论-实验-工程应用互相印证,结论真实可信。
工程热力学与传热学第三章作业参考答案
“山水之乐”的具体化。3.第三段同样是写“乐”,但却是写的游人之乐,作者是如何写游人之乐的?明确:“滁人游”,前呼后应,扶老携幼,自由自在,热闹非凡;“太守宴”,溪深鱼肥,泉香酒洌,美味佳肴,应有尽有;“众宾欢”,投壶下棋,觥筹交错,说说笑笑,无拘无束。如此勾画了游人之乐。4.作者为什么要在第三段写游人之乐?明确:写滁人之游,
贯穿全篇,却有两个句子别出深意,不单单是在写乐,而是另有所指,表达出另外一种情绪,请你找出这两个句子,说说这种情绪是什么。明确:醉翁之意不在酒,在乎山水之间也。醉能同其乐,醒能述以文者,太守也。这种情绪是作者遭贬谪后的抑郁,作者并未在文中袒露胸怀,只含蓄地说:“醉能同其乐,醒能述以文者,太守也。”此句与醉翁亭的名称、“醉翁之
p50习题习题3214476p50习题习题33lnlnp50习题习题351331可逆绝热过程2自由膨胀lnln576kjkmcmr理想气体定值比热及比热比单原子双原子多原子摩尔定容比热ckjkmolk摩尔定压比热ckjkmolk比热比k16714129当计算精度要求不高或气体处于较低温度范围常采用定值比热忽略比热与温度的关系
Ws U mu mcv T1 T2 1746.3kJ
S 0
(2)自由膨胀
Ws 0 Q 0, U 0 T2 T1 340K
S
mcv
ln T2 T1
mR ln
v2 v1
5.76kJ/K
当计算精度要求不高,或气体处于较低温度 范围,常采用定值比热,忽略比热与温度的关系。 不同气体在标准状态下均为22.4m3,不同气体只 要其原子数相同则其摩尔定值比热相等。
江西)人,因吉州原属庐陵郡,因此他又以“庐陵欧阳修”自居。谥号文忠,世称欧阳文忠公。北宋政治家、文学家、史学家,与韩愈、柳宗元、王安石、苏洵、苏轼、苏辙、曾巩合称“唐宋八大家”。后人又将其与韩愈、柳宗元和苏轼合称“千古文章四大家”。
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2022年805热力学与传热学考试大纲参考书目:[1] 沈维道,童钧耕,《工程热力学》(第五版),北京:高等教育出版社,2016[2] 陶文铨,《传热学》(第五版),北京:高等教育出版社,2019考试形式和试卷结构一、试卷满分及考试时间试卷满分为150分(热力学占50%,传热学占50%),考试时间为180分钟.二、试卷内容结构基础概念、简述与辨析、计算分析三、试卷题型结构题型:(1)填空题约占总分的35%(2)简答或论述题约占总分的20%(3)计算题约占总分的45%考试内容及要求一、热力学部分1. 基本概念考试内容热能和机械能相互转换的过程;热力系统;状态及状态参数;平衡状态、状态方程式及坐标图;工质的状态变化过程;过程功和热量;热力循环。
考试要求掌握热力学基本术语和概念、状态参数的特征及基本状态参数的定义和单位、热量和功量的特征及计算。
2. 热力学第一定律考试内容热力学第一定律的实质;热力学能和焓;热力学第一定律基本能量方程;开口系能量方程式;能量方程式应用。
考试要求理解热力学第一定律的实质,熟练掌握第一定律方程式及其应用,掌握能量、功量的概念及计算。
3. 气体和蒸汽的性质考试内容理想气体的概念;理想气体的比热容;理想气体的热力学能、焓及熵;水蒸气的饱和状态和相图;水的汽化过程和临界点;水和水蒸气的状态参数及热力性质图表。
考试要求熟练掌握理想气体状态方程式、比热容及状态参数的计算,掌握蒸汽的相关术语、水定压加热汽化过程特点及状态参数的确定(图和表)。
4. 气体和蒸汽的基本热力过程考试内容理想气体的可逆多变过程;定容过程、定压过程和定温过程;绝热过程;理想气体热力过程综合分析;水蒸气的基本过程。
考试要求掌握理想气体基本热力过程及多变过程状态参数、功量和热量的计算,掌握蒸汽基本过程功量和热量的计算。
5. 热力学第二定律考试内容热力学第二定律概述;卡诺循环和多热源可逆循环;卡诺定理;熵、热力学第二定律数学表达式;熵方程;孤立系统熵增原理;火用概念及计算;能量贬值原理。
考试要求掌握能量的量和质的区别与联系,熟练掌握热力学第二定律的实质及数学表达式、孤立系统熵增原理及有效能损失计算,能用熵分析或火用分析法对热力过程进行分析。
6. 实际气体的性质及热力学一般关系式考试内容理想气体方程用于实际气体的偏差;实际气体状态方程式;对应态原理及通用压缩因子图;麦克斯韦关系和热系数;热力学能、焓、熵、比热容的一般关系式。
考试要求掌握常用实际气体状态方程、通用压缩因子的物理意义、对比态原理及对比态参数的计算,能利用通用压缩因子图进行实际气体计算,了解热力学一般关系式。
7. 气体和蒸汽的流考试内容稳定流动基本方程式;促使流速改变的条件;喷管的计算;有摩阻的绝热流动;绝热节流。
考试要求掌握稳定流动的基本方程、促使流速改变的条件、喷管的设计及校核计算、绝热节流的特点及计算。
8. 压气机热力过程考试内容单级活塞式压气机的工作原理和耗功;余隙容积的影响;多级压缩和级间冷却;叶轮式压气机的工作原理。
考试要求掌握压气机工作原理、工作过程分析及耗功计算,掌握多级压缩级间冷却的特点及最佳中间压力的选择。
9. 气体动力循环考试内容分析动力循环的一般方法;活塞式内容及实际循环的简化及理想循环;活塞式内燃机各种理想循环的比较;燃气轮机装置循环;提高燃气轮机装置循环热效率的措施。
考试要求掌握气体动力循环的实施设备及工作流程,掌握循环热量、功量及热效率的计算,能分析影响循环热效率的主要因素,掌握提高循环经济性的方法和途径。
10. 蒸汽动力装置循环:考试内容简单蒸汽动力循环——朗肯循环;再热循环;回热循环。
考试要求掌握循环热量、功量及热效率的计算,掌握提高经济性的方法和途径。
11. 制冷循环考试内容制冷循环概述;压缩空气制冷循环;压缩蒸气制冷循环;制冷剂的性质;热泵循环。
考试要求掌握循环热量、功量及性能系数的计算,掌握提高经济性的方法和途径。
12. 理想气体混合物及湿空气考试内容理想气体混合物;理想气体混合物的热力性质;湿空气及其状态参数;湿空气的焓-湿图;湿空气过程及其应用。
考试要求掌握理想气体混合物的成分及状态参数的计算,掌握湿空气状态参数的意义及计算方法,能用解析法及图解法计算湿空气的基本热力过程。
二、传热学部分1.传热学基本知识考试内容热传递的三种方式、传热过程考试要求掌握热传导、热对流、热辐射的基本概念;熟悉对流传热表面传热系数的大致数值范围;掌握传热过程和传热热阻定义。
2.稳态热传导的规律及计算考试内容傅里叶导热定律、导热问题数学描写、典型一维稳态导热问题的分析解、通过肋片的导热、具有内热源的一维导热问题考试要求掌握导热机理、温度场的概念、等温线的定义及特征;掌握傅里叶导热定律;掌握导热系数、温度梯度和热流密度的定义及相互之间的关系;了解保温材料的导热系数范围;了解工程材料按照导热系数的分类;掌握导热微分方程及不同简化形式、导热微分方程的定解条件、热扩散率的物理意义;能够推导通过平壁(单层和多层)、圆筒壁、球壳的导热的解析解,掌握边界条件对解析解的影响;掌握通过等截面直肋导热的数学推导;掌握肋效率和肋面总效率的定义;了解接触热阻的概念;掌握具有内热源的一维导热问题的数学求解。
3.非稳态热传导的规律及计算考试内容非稳态导热的基本概念、集中参数法、典型一维非稳态导热问题的分析解、半无限大物体的非稳态导热考试要求理解非稳态导热的过程类型及温度分布变化特征;掌握Bi数的定义及不同Bi数下平板内温度分布变化特征;掌握集中参数法并熟练使用;了解典型一维物理非稳态导热的分析解;了解半无限大物体的非稳态导热。
4.热传导问题的数值解法考试内容导热问题的数值求解的基本思想、内节点离散方程的建立方法、边界节点离散方程的建立考试要求掌握导热问题数值求解的基本步骤;熟练掌握内节点及边界节点离散方程的建立方法。
5.对流传热的理论分析与实验研究基础考试内容对流传热基本概念、对流传热数学描写、边界层对流传热问题数学描写、流体外掠平板传热层流分析解及比拟理论、相似原理和量纲分析、相似原理的应用考试要求掌握对流传热的分类及影响因素;掌握基于温度场计算表面传热系数的方法;熟练推导能量守恒方程、掌握能量守恒方程各项物理意义;理解边界层理论;熟练采用边界层理论对动量守恒及能量守恒方程进行简化;掌握流体外掠平板传热层流分析解;掌握Nu数和Pr数定义;理解相似原理、掌握导出相似特征数的方法;掌握相似原理的应用。
6. 单相对流传热的实验关联式考试内容内部强制对流换热、外部强制对流传热、大空间与有限空间自然对流换热;单相对流传热的技术、机理和评价考试要求理解管内湍流和层流对流传热的流动传热过程、理解对流换热系数变化特征;熟练使用管内湍流强制对流的传热关联式;熟悉典型截面形状管内层流充分发展的Nu数;理解流体外掠单管的流动传热特征、理解圆管外局部表面传热系数的变化特征;理解外掠管束的流动传热特征;理解自然对流流动传热特征;掌握自然对流传热的控制方程推导及Gr数的定义;理解大空间及有限空间自然对流传热的流动传热特征;掌握强化单相对流传热的技术和机理。
7. 相变对流传热的计算考试内容凝结换热的模式、膜状凝结分析解及计算关联式、膜状凝结的影响因素及其传热强化、沸腾传热的模式、大容器沸腾传热的实验关联式、沸腾传热的影响因素及其强化、热管考试要求理解珠状凝结和膜状凝结;熟练推导努塞尔蒸气层流膜状凝结分析解;理解平板、圆柱等典型结构蒸气层流膜状凝结的流动传热特征;理解膜状凝结的影响因素及传热强化方法;掌握Ja数的定义;理解大容器饱和沸腾的流动传热特征、掌握临界热流密度物理意义;了解沸腾传热过程的气泡动力学;了解大容器沸腾传热的经验关联式;理解沸腾传热的影响因素及强化措施;了解热管工作原理。
8. 热辐射基本定律和物体的辐射特性考试内容热辐射的基本概念、黑体热辐射的基本定律、固体和液体的辐射特性、实际物体对辐射能的吸收与辐射关系、太阳与环境辐射考试要求掌握热辐射的物理意义;熟悉典型热辐射的波长范围;掌握吸收比、反射比和穿透比的定义;理解黑体模型;掌握黑体辐射的三大定律;掌握实际物体的辐射力、光谱辐射力、定向辐射强度;掌握实际物体的吸收比概念、理解灰体的概念、理解基尔霍夫定律、理解温室气体效应;理解太阳和环境辐射。
9. 辐射换热的计算考试内容辐射换热的角系数、两表面封闭系统的辐射传热、多表面系统的辐射传热、辐射传热控制考试要求掌握角系数的定义、性质及计算;理解封闭腔模型;掌握有效辐射的定义、有效辐射和辐射传热量的关系、两个漫灰表面组成的封闭腔的辐射传热计算;掌握系统发射率(黑度)的定义;熟练使用辐射网络法计算多表面间辐射传热;掌握辐射传热的控制方法;理解遮热板、遮热罩抽气式热电偶等的工作原理。
10. 传热过程分析及换热器的热计算考试内容传热过程分析及计算、换热器类型、换热器传热过程平均温差计算、间壁式换热器的热设计、热量传递过程的控制考试要求掌握典型结构传热过程的分析和计算;了解换热器的类型;熟练计算顺流、逆流、管壳式和交叉流换热器的平均温差;熟练使用平均温差法进行间壁式换热器设计计算和校核计算;了解效能-传热单元数法的基本概念;掌握热量传递过程的控制方法。