资料:上海交通大学810传热学考研大纲
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上海交通大学动力工程与工程热物理考试大纲与解析
一、专业科目与代码:810传热学
二、指定参考书
《传热学》(第4版)杨世铭陶文铨高等教育出版社 2006.8
《传热学重点难点及典型题精解》王秋旺西安交通大学大学出版社 2001.10三、810动力工程与工程热物理考试大纲(传热学)与解析
一、序论
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。[q=λdt
dx
,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。[q=ℎΔt,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。[q=εσT4,黑度ε,玻尔兹曼常量σ,热力学温度T]
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。[1
Aℎ,δ
Aλ
]
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]
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。[能够推导传热微分方程,以及无内热源、常物性稳态、一维等特殊条件的简化]
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。[1.柱环形、球壳形面的热阻2.多层面热阻叠加]
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[对于无内热源稳态导热,热流为定值,λ和温度梯度成反比]
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[侧面散热等效为热源,肋顶绝热]
7.肋效率的定义[假设整个肋片温度都处于肋基温度,而实际上肋基温度最高,温度随肋片长度逐渐降低]
8.肋片内温度分布及肋片表面散热量的计算[看懂温度变化曲线,根据曲线比较两者肋效率高低]
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[导热微分方程,中间绝热,空气对流面第三类边界条件]
10.导热问题三类边界条件的数学描述[温度和温度梯度正比]
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。[工程计算中大部分材料导热系数作为线性近似关系对结果影响不大] 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?[多维稳态
导热,了解]
三、非稳态导热
1.非稳态导热的分类及各类型的特点。[同一位置点不同时间温度不同]
2.Bi准则数.Fo准则数的定义及物理意义。[关键在于掌握毕渥数的含义(两种热阻的比值),比较Bi数和Nu数区别;了解Fo数的含义]
3.Bi→0和Bi→∞各代表什么样的換热条件?[Bi数对平板中温度分布的影响,会画大致温度分布图]
4.集总参数法的物理意义及应用条件。[忽略物体内部影响,看成一个均匀整体,需要计算]
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[热容量(ρcV)与换热条件(ℎA)共同影响,重要]
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。[正规状态的含义,实质是计算舍去低阶项]
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。[工程中什么能够简化成无限大平板,什么能够简化成半无限大平板]
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。[11、12了解即可]
四、题的数值算法
1.节点的概念。[了解数值求解的基本步骤]
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。[重要,需会计算,尤其是能量守恒法]
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。[提示:一方得到的热量和另一方失去的热量相同]
5.显示差分方程及稳定性判据。[什么是显示方程、隐式方程,两者的优缺点,以及稳定性判据,每年必考]
五、对流换热
1.对流换热时如何分类的?影响对流换热的主要物理因素。[有无外力驱动(自然还是强制)、内部还是外部、有无相变以及流动状态]
2.对流换热问题的数学描写中包括那些方程?[质量、动量、能量方程(理解)]
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?[有无外力驱动]
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?[q=ℎ∆t=λðt
ðy
∥y=0]
5.边界层和温度边界层的物理意义和数学定义。[δ99,关键理解划分边界层的
意义]
6.管外流和管内流的速度边界层有何区别?[知道什么是管内流什么是管外流,管内流边界层充分发展的含义]
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
程的应用结果来说明。
8.为什么温度边界层厚度取决于速度边界层的厚度?[δδt=Pr 1 3
⁄]
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?[入口段可以忽略,本条意在考察管内流动过程,需掌握管内强制流动局部表面传热系数沿程变化]