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上海交通大学2007年考研传热学考试大纲

   2007-01-10 15:04 【 】【我要纠错

  第一章            序论

  第二章            导热基本定律及稳态导热

  第三章            非稳态导热

  第四章            导热问题的数值算法

  第五章            对流換热

  第六章            凝结与沸腾换热

  第七章            热辐射基本定律及物体的辐射换热

  第八章            辐射换热的计算

  第九章            传热过程分析与热换器热计算

  一、序   论

  1.  热量传递的基本方式及传热机理

  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.  传热过程及传热系数的定义及物理意义。

  6.  热阻的概念,对流热阻、导热热阻的定义及基本表达式。

  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。

  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。

  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。

  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.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。

  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

  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

  7.  肋效率的定义

  8.  肋片内温度分布及肋片表面散热量的计算

  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

  10. 导热问题三类边界条件的数学描述

  11. 两维物体内等温线的物理意义。从等温线分布上可以看出那些热物理特征。

  12. 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熟。

  13. 什么是形状因子?如阿应用新装印制进行多维导热问题的计算?

  三、非稳态导热

  1.非稳态导热的分类及各类型的特点。

  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。

  四、导热问题的数值算法

  1、    节点的概念。

  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叶定律,推导内点和边界点离散方程的基本法。

  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、    显示差分方程及稳定性判据。

  五、对流换热

  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?

  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、管外流和管内流的速度边界层有何区别?

  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?从边界层积分方的应用结果来说明。

  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?

  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?

  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。

  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。

  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?

  25、流体横琼单管和管束时对流换热的计算方法。

  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?

  27、大空间自然对流换热的计算方法。如何确定横管和宿管的特性长度?

  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?

  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?

  30、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?

  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、气化核心的概念。沸腾气泡产生的物理条件。

  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?

  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?

  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?

  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、漫射表面的概率。

  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、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。

  2、两维表面间角系数的计算方法(代数分析法、图表法)

  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。

  重辐射面的概念。

  7、用网络法求解三表面封闭系统辐射换热的计算方法。

  8、辐射换热的强化和削弱方法。

  9、气体辐射有什么特点?

  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。

  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。

  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管路中的污垢热阻?举几个例子。

  11、强化传热系数的原则是什么?

  12、什么是有源强化换热(主动式强化换热)和无怨强化换热(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?

  14、有哪些隔热保温技术。什么是保温效率?

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