哈工大传热学
哈尔滨工业大学 计算传热学 第五章 对流-扩散方程的离散格式-2013
aPP aEE aWW
Fe Fw exp( Pw ) aE , aW exp( Pe ) 1 exp( Pw ) 1
(D)
aP aE aW (Fe Fw )
区别就在函数 aE和aW
aE De
Pe aE De exp( Pe ) 1
aE Pe De
该格式计算量比指数小，且指数格式的解差别很小。
§ 5-3
为了在讨论中引入 PE 记
通用表达式
x
i
J*
i+1 i+1/2
x
1 界面i+ 上的值可以用界面两侧节点值表示 2
J * Bi Ai 1 （y）
系数A和B的性质的讨论 (1)当 i i 1 时，扩散量=0， J *完全由对流造成，即
即
aPP aEE aW W
显然不论那种格式，仅仅是 A(| P |) 表达式的区别。
A( P )
A(|P |)
中心 1 0.5 | P | 迎风 1 混合 [| 0,1 0.5 | P | |] 指数 | P | [exp(| P |) 1]
1.0
迎风
指数 乘方
乘方 | 0, (1 0.1| P |)5 |
中心
混合
P
§ 5-4
原始的假扩散概念
关于假扩散的讨论
一维非稳态对流方程（纯对流,没有扩散）
u t x
显示迎风差分格式
in1 in
t
u
in in 1
x
, o(x, t )
将上式在（i，n）点做Taylar级数展开，保留二阶。
上述若对任何成立，必得
B( P ) A( P ) A( P ) B( P )
哈工大2011年航天学院各专业硕士研究生入学考试复试指导
材料学学科2011年硕士研究生招生复试指导根据教育部关于加强硕士研究生招生复试工作的指导意见及学校有关要求，材料学学科（报考航天学院复合材料与结构研究所）2011年硕士研究生招生复试指导确定如下。
一、复试比例及主要内容1、复试由笔试和面试两部分组成，外国语听力考试在面试中进行。
复试的总成绩为280分，其中笔试200分，面试80分。
2、复试笔试科目（1）材料科学基础部分，占80分。
主要内容：①材料的结构，化学键，晶体学，晶体结构，晶体缺陷②纯金属的凝固，纯金属的结晶，形核，二元与三元相图③固体材料的变形与断裂，弹性变形，塑性变形，位错与强化，断裂④回复，再结晶，晶粒长大，金属的热变形⑤扩散定律，扩散机制，影响扩散的因素，反应扩散参考书目：潘金生，仝建民，田民波主编，材料科学基础，清华大学出版社，1998；冯端，师昌绪，刘治国主编，材料科学导论，化学工业出版社，2002。
（2）材料性能学部分，占70分。
主要内容：①材料的力学性能，硬度，韧性，疲劳，磨损②材料的热学性能：热容、热膨胀、热传导③材料的磁性能：抗磁性与顺磁性，铁磁性与反铁磁性④材料的电学性能：导电与热电性能，半导体，绝缘体⑤材料的光学性能：线性光学与非线性光学性能参考书目：冯端，师昌绪，刘治国主编，材料科学导论，化学工业出版社，2002；王从曾主编，材料性能学（前11章），北京工业大学出版社，2001。
（3）材料分析方法部分，占50分。
主要内容：①材料X射线衍射分析②材料电子显微分析参考书目：周玉主编，材料分析方法，机械工业出版社，2004。
3、面试，占80分。
学科将组成专家组对考生进行面试。
主要是了解考生的特长与兴趣、身心健康状况；考察考生的综合素质、能力以及外语水平，主要内容包括：1）大学学习情况及学习成绩；2）外语听力及口语；3）综合分析与语言表达能力；4）对材料学学科相关知识的掌握情况；5）从事科研工作的潜力。
在参加面试时，考生可以提供能够反映自身素质、能力、水平的相关证明材料。
哈工大传热学作业答案-推荐下载
25℃的气流横向掠过该肋片，肋端及两侧的表面传热系数均
为 100 W /(m2 .K ) 。试将该肋片等分成两段（见附图），并
用有限差分法显式格式计算从开始加热时刻起相邻 4 个时刻 上的温度分布（以稳定性条件所允许的时间间隔计算依据）。
4h cd
t
k
1 2
t
k
25
25
55.80
73.64
86.70
0.5
，于是有：
1 3
3
25
25
32.70
42.63
52.57
25
25
55.09
72.54
85.30
4
25
25
32.53
42.23
51.94
气间的表面传热系数为 350 W /(m2 .K ) ，外壳材料的最高允许温度为 1500℃。试用数值法
116.98
125.51
4-16、一厚为 2.54cm 的钢板，初始温度为 650℃，后置于水中淬火，其表面温度突然下 降为 93.5℃并保持不变。试用数值方法计算中心温度下降到 450℃所需的时间。已知
a 1.16 105 m2 / s 。建议将平板 8 等分，取 9 个节点，并把数值计算的结果与按海斯
a x2
1.333105 8.89877 0.022
4h
0.2966
，
cd
4 100 8.89877 32.258105 0.01
0.1103
哈工大传热学答案——第5章
2 0.323u
Re x
0.323 1.045 100 2 1.538 10
5
8.61kg m s 2
hx 0.332
x
2 13 Re1 0.332 x Pr
0.0293 1.538 10 5 0.695 112.6W m 2 K 0.03
Re x 2 0.02 1.006 10 6 =39761.43 （为尽流）
（2）x=20cm=0.2m
4.64
vx 1.006 10 6 0.02 4.64 1.47 10 3 u 2
m
5 m u x d y 998.2 2 1.834 0 8
5-6、已知：如图，高速飞行部件中广泛采用的钝体是一个轴对称的物体。 求：画出钝体表面上沿 x 方向的局部表面传热系数的大致图像，并分析滞止点 s 附近边 界层流动的状态。 （层流或湍流） 。 解：在外掠钝体的对流换热中，滞止点处的换热强度是很高的。该处的流动几乎总处层 流状态，对流换热的强烈程度随离开滞止点距离的增加而下降。 5-7．温度为 80℃的平板置于来流温度为 20℃的气流中．假设平板表面中某点在垂直于 壁面方向的温度梯度为 40
Pr 1 ， Pr 1 ， Pr 1 ，试就外标等温平
板的层流流动， 画出三种流体边界层中速度分布和温度分布的大致图象 （要能显示出 的相对大小） 。 解：如下图：
与 x
5-3、已知：如图，流体在两平行平板间作层流充分发展对流换热。 求：画出下列三种情形下充分发展区域截面上的流体温度分布曲线： （ 1） （2）
kg / m 2
5-10、已知：如图，两无限大平板之间的流体，由于上板运动而引起的层流粘性流动称 为库埃流。不计流体中由于粘性而引起的机械能向热能的转换。 求：流体的速度与温度分布。
哈工大 传热学 考研试题
热量传递过程由导热、对流、辐射 3 三种基本方式组成。
绪论
1℃时，单位时间通过单位面积传递的热量。 ）
一导热
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 度的各部分直接紧密接触时，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。 1、 傅里叶公式
三热辐射
u y
（ Pa s ）
（ m2 s ）
6) 几何因素 几何因素涉及壁面尺寸、 粗糙度、 形状及与流体的相对位置， 它影响流体在壁面上的流态、速度分布和温度分布，从而对换热 产生影响。
第七章
一
1、流动边界层 1) 成因
对流换热的求解方法
以
边界层分析
t tw 0.99 为外缘线，该外缘线到壁面间的流体薄层。 t f tw
对流换热概述
5) 动力粘度μ 和运动粘度υ 粘度大的物体，容易在壁面上形成更厚的流动边界层，阻碍 了流体的流动， 且形成了一层热阻， 从而减小了传热， 因此μ （υ ） 越大，h 越小。
7) h 是综合因素影响的结果，它的大小反映了对流换热的强弱。 8) 定性温度 用以确定参数的这一特征性温度（ t m (t f t w ) 2 ） 。 9) 定型尺寸 对流动和换热有决定性影响的特征尺寸。 管内流动——内径 外掠平板——板长 外掠单圆管——外径 外掠管束——间距
q
1 n 1 n
t w1 t w，n 1
2、第三类边界条件 1) 单层平壁（定λ ）
r ln r1 温度分布：t t w1 (t w1 t w 2 ) r ln 2 r1 t t 热流量：ql w1 w 2 （单位管长热流量） d 1 ln 2 2 d1
传热学_哈尔滨工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年
传热学_哈尔滨工程大学中国大学mooc课后章节答案期末考试题库2023年1.同温度下黑体的辐射力小于灰体的辐射力。
答案:错误2.黑体是在相同温度下辐射能力最强的物体。
答案:正确3.热辐射是依靠电磁波传递能量的，它不可以在真空进行。
答案:错误4.当采用加肋片方法强化传热时，肋片应该加在传热系数较大的一侧会最有效。
答案:错误5.如果在水冷壁的管内结了一层水垢，其他条件不变，管壁温度与无水垢时相比将提高。
答案:正确6.下列材料中常温下导热系数最大的是（）。
答案:7.在定温边界条件下，稳态、无内热源、导热系数为【图片】、内外径分别为【图片】和d【图片】、长度为l的单层圆筒壁的导热热阻为( )。
答案:8.对于内外表面维持均匀恒定温度的空心球壁导热（导热系数为【图片】、内外半径分别为【图片】和【图片】）的热阻（）。
答案:9.按照导热机理，水导热系数最小的状态是（）。
答案:10.对流换热系数为100W/(m【图片】·K)、温度为20℃的空气流经50℃的壁面，其对流换热的热流密度为（）。
答案:11.用于表示强制对流换热时流态的准则称为（）准则。
答案:Re (雷诺)12.角系数是纯几何因素，与物体的黑度（）。
答案:无关13.格拉晓夫准则 Gr 越大，则表征（）。
答案:14.液体沸腾时，汽泡内的压力大于汽泡外液体的压力，主要由于下列哪个因素造成的（）。
答案:15.工程中较为常用的沸腾工况是指（）。
答案:16.同一温度下黑体的辐射能力最强、吸收能力最弱。
答案:17.由表面1和表面2组成的封闭系统中：【图片】（）【图片】。
答案:18.试判断( )传热过程的传热系数最小答案:19.若已知对流传热系数为78W/(m【图片】·K)，则其单位面积对流传热热阻为()。
答案:20.深秋季节，空气温度高于0℃，树叶却会结霜，这主要是由于树叶通过( )散失了热量。
答案:21.关于非稳态导热下列说法正确的是（）。
答案:22.下述（）可以提高对流传热系数。
哈工大机械专业必修课
哈工大机械专业必修课
自然科学：工科数学，代数与几何，大学物理，大学物理实验，概率论与数理统计
技术科学：C语言，理论力学，电工技术，工程图学，电子技术，材料力学，机械原理，计算机组成技术，互换性与检测技术，机械设计，机械设计及CAD，机械工程材料，工程流体力学，电工学新技术实践，测试技术与仪器，自动控制原理，机电液控制元件，数控技术，传热学，液压传动，机械制造技术基础
专业课：机械系统设计，机械制造装备设计，制造系统自动化技术，机电液控制系统分析与设计。
作为一个核心的工科专业，很多东西都学，首先基础课，数学、物理、化学等相关科目就不说了。
主要的专业课是机械设计，其次是机械加工。
作为工科专业，其他工科课程也要学习，如金属学，电工学，电气，计算机，自动化等课程的基础部分。
工科专业的课程其实都有很大的相似度，只是专精不同。
机械设计和机械加工是这个专业的核心课程。
2020哈工大建筑学院考研初试自命题考试大纲878流体与热学基础
研究生入学专业基础课考试大纲（2019年）课程名称流体与热学基础一．考试要求要求考生系统地掌握供热、供燃气、通风及空调工程专业涉及到的流体与热学基础，包括流体力学、土木工程热力学和传热学的基本概念、基本公式、基本规律和计算方法，并能结合工程实际，灵活运用这些基本知识进行供热、供燃气、通风及空调工程专业相关问题的分析，具有较强的理论联系实际和综合分析能力。
考试为笔试、闭卷形式，允许使用不带存储功能的计算器。
二．考试内容1．流体力学（1）流体静压强的计算、作用于平面壁上的静水总压力和作用于曲面壁上的静水总压力的计算；（2）运用三大方程，即连续性方程、伯诺里方程和动量方程求解具体问题；（3）雷诺实验及实际流体的两种流动状态、尼古拉兹实验、圆管中的层流及紊流运动规律、以及沿程水头损失及局部水头损失的计算方法；（4）不可压缩流体有压管流的水力计算及恒定总流水头线的绘制。
2．土木工程热力学（1）掌握热力学基本概念，熟练的应用热力学第一定律，分析和导出各种热力过程，进行功和热量的计算。
（2）熟练掌握分析热力过程的一般方法，气体的基本热力过程及多变过程的计算，在p-v图和T-s图表示热力过程和进行热力过程的定性判断。
（3）掌握热力学第二定律实质及表述；熟练利用熵方程进行热力计算以及作功能力损失的计算，并能判断热力过程进行的方向性。
（4）掌握气体在喷管中的绝热流动特性，熟练进行喷管中流速及流量计算。
3．传热学（1）基于三大守恒定律，建立传热过程（问题）的数学模型和完整的数学描述，包括控制微分方程（组）、初始条件、边界条件等，或代数方程组。
（2）热阻的概念及其应用条件，稳态导热问题（多层平壁、复合平壁、多层圆筒壁、肋壁）的基本规律、分析与计算。
（3）强迫对流、自然对流和凝结换热过程的基本概念及其基本规律，类比法以及对流换热准则关联式在对流换热中的应用。
（4）辐射换热的基本概念（辐射力、辐射强度、发射率、吸收率等），应用角系数、表面热阻、空间热阻等构建热阻网络图或者辐射换热方程组进行净辐射换热量的计算，绝热面、遮热罩问题的分析。
哈工大-供热工程-第3章 热水供暖系统
2.作用压力分析 作用压力分析
忽略管道散热，认为系统只有一个加热中心和一个 忽略管道散热， 冷却中心 在底部断面两侧作用压力分别为P 在底部断面两侧作用压力分别为 左和P右，依据流体 静力学的原理， 静力学的原理，则有 P左=h1ρɡɡ+h ρɡɡ+h0ρhɡ h P右=h1ρɡɡ+h ρhɡ+h0ρhɡ h ɡ=hɡ(ρ (3∆P= P右-P左= h ρhɡ-h ρɡɡ=hɡ(ρh-ρɡ) Pa (3-1) h 结论：供暖系统作用压头∆P与锅炉和散热器的高差h、 结论：供暖系统作用压头∆ 与锅炉和散热器的高差h 与锅炉和散热器的高差 供回水温度对应的供回水密度ρ 有关。 供回水温度对应的供回水密度ρɡ、ρh有关。 h=1m时 对于95/70 的自然循环热水供暖系统， 95/70℃ 当h=1m时，对于95/70℃的自然循环热水供暖系统， 其作用压头∆ 1 9.81 9.81x（977.81-961.92） 其作用压头∆P=1x9.81 （977.81-961.92）=156Pa
图3-13 分层式热水供暖系统
2.双水箱隔绝式供暖系统 双水箱隔绝式供暖系统
◈上层系统与外网直接连接。当外网供水压
力低于高层建筑静水压力时，在用户供水 管上设加压水泵(如图3-14)。利用进、回 水箱两个水位高差h进行上层系统的水循 环。上层系统利用非满管流的溢流管6与 外网回水连接，溢流管6下部的满管高度 Hh取决于外网回水管的压力。
图3-9 单管跨越式
5.单管下供上回式（单管倒流式） 单管下供上回式（单管倒流式） 单管下供上回式
哈工大考研参考书目
报考学科代码考试科目参考书目编（著）者出版社0811控制科学与工程801 控制原理《现代控制工程》第四版Katsuhito Ogata 电子工业出版社《自动控制原理》上、下册裴润，宋申民哈尔滨工业大学出版社《自动控制原理》第五版胡寿松科学出版社0801力学（航天学院）808 理论力学《理论力学》（第7版）哈尔滨工业大学理论力学教研室编高等教育出版社809 材料力学新编材料力学（第2版）张少实机械工业出版社材料力学（第三版上、下册）刘鸿文高等教育出版社810 弹性力学《弹性力学》（上册）徐芝纶高等教育出版社082501飞行器设计、082504人机与环境工程807 控制理论《自动控制原理》鄢景华哈工大出版社《自动控制原理》胡寿松国防工业出版社816 工程力学《理论力学》程靳高等教育出版社《材料力学》张少实机械工业出版社0803光学工程805 物理光学Ⅰ《物理光学》梁铨廷机械工业出版社《物理光学与应用光学》石顺祥西安电子科大出版社2000080901 物理电子学817 激光原理«激光原理»第五版周炳琨等国防工业出版社2004 «光电子学原理与应用»王雨三等哈工大出版社2002842 物理光学Ⅱ«物理光学与应用光学»石顺祥西安电子科大出版社2000080903微电子学与固体电子学085209集成电路工程806 半导体物理《半导体物理学》（第七版）刘恩科等电子工业出版社，2008年0810信息与通信工程803 信号与系统和数字逻辑电路《信号与系统》王宝祥哈工大出版社《信号与系统》（上、下）郑君里高等教育出版社《数字电路》龚之春电子科技大学出版社080904电磁场与微波技术804 电磁场与电磁波《电磁场与电磁波》邱景辉哈工大出版社2001《电磁场与电磁波习题解答》马汉炎哈工大出版社2002《电磁场与电磁波》赵家升电子科技大学出版社《电磁场与电磁波》陈抗生高等教育出版社20030807动力工程及工程热物820 工程流体力学《工程流体力学》陈卓如高等教育出版社(第二版)2004年（选答试题：工程热力学《工程热力学》严家騄中国电力出版社传热学《传热学》杨世铭、陶文铨高等教育出版社（第三版）理燃烧学《燃烧理论与设备》徐旭常机械工业出版社空气动力学）《气体动力学基础》潘锦珊国防工业出版社085212软件工程834 软件工程基础《软件工程_原理、方法与应用》史济民等高等教育出版社《C程序设计》谭浩强清华大学出版社0804仪器科学与技术826 电子技术基础 1.《模拟电子技术基础》王淑娟高等教育出版社，20102.《数字电子技术基础》杨春玲高等教育出版社，20103.《模拟电子技术基础》（第四版）华成英高等教育出版社，20064.《数字电子技术基础》（第五版）阎石高等教育出版社，20065．《电子技术基础》（模拟部分第五版）康华光高等教育出版社，20066．《电子技术基础》(数字部分第五版）康华光高等教育出版社，20067．《模拟电子技术基础学习指导与考研指南》王淑娟高等教育出版社，2009（第2次印刷）8．《数字电子技术基础学习指导与考研指南》王淑娟高等教育出版社，2010（第3次印刷）注：在（1）（2）（7）（8）、（3）（4）（7）（8）和（5）（6）（7）（8）中任选一套0808电气工程827 电路与数字电子技术电路部分教材:《电路理论基础（第三版）》陈希有高教出版社，2004年《电路(第五版)》邱关源高教出版社，2006年电路部分参考书:《电路考研大串讲》孙立山科学出版社，2006年《电路名师大课堂》，孙立山科学出版社，2006年数字电子技术部分：①《数字电子技术基础》杨春玲高等教育出版社，2010年②《数字电子技术基础》（第五版）阎石高等教育出版社，2006年③《数字电子技术基础》（数字部分第五版）康华光高等教育出版社，2006年④《数字电子技术基础学习指导与考研指南》王淑娟高等教育出版社，2010年，(第3次印刷)注：在(1)(4)、(2)(4)和(3)(4)中任选一套。
哈工大传热学第五版课后习题答案(DOC)
传热学习题解答与中国建筑工业出版社教材——《传热学》配套中原工学院绪论1.冰雹落地后，即慢慢融化，试分析一下，它融化所需的热量是由哪些途径得到的？答：冰雹融化所需热量主要由三种途径得到：a 、地面向冰雹导热所得热量；b 、冰雹与周围的空气对流换热所得到的热量；c 、冰雹周围的物体对冰雹辐射所得的热量。
2.秋天地上草叶在夜间向外界放出热量，温度降低，叶面有露珠生成，请分析这部分热量是通过什么途径放出的？放到哪里去了？到了白天，叶面的露水又会慢慢蒸发掉，试分析蒸发所需的热量又是通过哪些途径获得的？答：通过对流换热，草叶把热量散发到空气中；通过辐射，草叶把热量散发到周围的物体上。
白天，通过辐射，太阳和草叶周围的物体把热量传给露水；通过对流换热，空气把热量传给露水。
3.现在冬季室内供暖可以采用多种方法。
就你所知试分析每一种供暖方法为人们提供热量的主要传热方式是什么？填写在各箭头上。
答：暖气片内的蒸汽或热水对流换热暖气片内壁导热暖气片外壁对流换热和辐射室内空气对流换热和辐射人体；暖气片外壁辐射墙壁辐射人体 电热暖气片：电加热后的油对流换热暖气片内壁导热暖气片外壁对流换热和辐射室内空气对流换热和辐射人体红外电热器：红外电热元件辐射人体；红外电热元件辐射墙壁辐射人体 电热暖机：电加热器对流换热和辐射加热风对流换热和辐射人体冷暖两用空调机（供热时）：加热风对流换热和辐射人体 太阳照射：阳光辐射人体4．自然界和日常生活中存在大量传热现象，如加热、冷却、冷凝、沸腾、升华、凝固、融熔等，试各举一例说明这些现象中热量的传递方式？答：加热：用炭火对锅进行加热——辐射换热冷却：烙铁在水中冷却——对流换热和辐射换热凝固：冬天湖水结冰——对流换热和辐射换热沸腾：水在容器中沸腾——对流换热和辐射换热升华：结冰的衣物变干——对流换热和辐射换热冷凝：制冷剂在冷凝器中冷凝——对流换热和导热融熔：冰在空气中熔化——对流换热和辐射换热5.夏季在维持20℃的室内，穿单衣感到舒服，而冬季在保持同样温度的室内却必须穿绒衣，试从传热的观点分析其原因？冬季挂上窗帘布后顿觉暖和，原因又何在？答：夏季室内温度低，室外温度高，室外物体向室内辐射热量，故在20℃的环境中穿单衣感到舒服；而冬季室外温度低于室内，室内向室外辐射散热，所以需要穿绒衣。
传热学(哈尔滨工程大学)智慧树知到答案章节测试2023年
第一章测试1.热量传递过程的动力是温度差。
A:错B:对答案:B2.物体各部分之间不发生相对位移时，依靠分子、原子及自由电子等微观粒子的热运动而产生的热能传递称为热辐射。
A:对B:错答案:B3.热能传递规律是指单位时间内所传递的热量(热能的多少)与物体中相应的温度差之间的关系。
A:错B:对答案:B4.只要有温差存在，就有热能自发地从高温物体向低温物体传递。
A:对B:错答案:A5.流体流过一个物体表面时流体与物体表面间的热量传递过程称为对流传热。
A:错B:对答案:B6.下面材料中( )的导热系数最小。
A:铁B:瓷砖C:铜D:硅藻土砖答案:D7.下列( )是物性参数。
A:导热系数B:传热系数C:表面传热系数答案:A8.关于传热系数 k下述说法中错误的是( )。
A:要提高k值，可增加冷、热流体侧的表面传热系数B:总传热系数k可用来表示传热过程的强弱，与冷、热流体的物性无关C:要提高k值，可增大壁面材料的导热系数或减小壁厚D:传热过程中总传热系数k实际是个平均值答案:B9.将保温瓶的双层玻璃中间抽成真空其目的是( )。
A:减少导热B:减少对流换热C:减少对流与辐射换热D:减少导热与对流换热答案:D10.常温下，下列物质中( )的导热系数较大。
A:碳钢B:不锈钢C:黄铜D:纯铜答案:D11.表面传热系数的大小取决于( )。
A:流体的导热系数B:换热表面的形状、大小与布置C:流体的物性D:流体流速答案:ABCD12.热传导的特点有( )。
A:不发生宏观的相对位移B:必须有温差C:只发生在固体中D:物体直接接触答案:ABD13.有关于热对流的说法正确的是( )。
A:内部存在温差B:流体有宏观的运动C:自然界存在单一的热对流D:可分为自然对流和强制对流答案:ABD14.有关于热辐射的说法正确的是( )。
A:辐射能只与温度有关B:不可在真空中传播C:伴随能量形式的转变D:只要温度高于0K，就会不停地向周围空间发出热辐射答案:CD15.复合传热是( )的综合过程。
哈工大-传热学虚拟仿真实验报告
Harbin Institute of Technology传热学虚拟仿真实验报告院系：能源科学与工程学院班级：设计者：学号：指导教师：董士奎设计时间：2016.11.7传热学虚拟仿真实验报告1 应用背景数值热分析在核工业、铁道、石油化工、航空航天、机械制造、能源、汽车交通、国防军工、电子、土木工程、造船、生物医学、轻工、地矿、水利、以及日用家电等各个领域都有广泛的应用。
2 二维导热温度场的数值模拟2.1 二维稳态导热实例假设一用砖砌成的长方形截面的冷空气通道，其截面如图2.1所示，假设在垂直于纸面方向上冷空气及砖墙的温度变化很小，可以近似地予以忽略。
图2.1一用砖砌成的长方形截面的冷空气通道截面2.2二维数值模拟基于模型的对称性，简化为如图所示的四分之一模型。
图2.2二维数值模拟2.3 建立离散方程此时对于内部节点，如图2.3：0,1,,1,,,1,,1=∆∆-+∆∆-+∆∆-+∆∆--++-x yt t x yt t y xt t y xt t jt j i jt j i jt j i jt j i λλλλ对于平直边界上的节点，如图2.4：222,,1,,1,,,1=∆+Φ∆∆+∆∆-+∆∆-+∆∆-•-+-w j i j t j i j t j i jt j i yq y x x y t t x y t t y xt t λλλ对于外部和内部角点，如图2.5：2432202422,,,1,1,,1,,,1,,1,,,1=∆+∆+Φ∆∆+∆∆-+∆∆-+∆∆-+∆∆-=∆+∆+Φ∆∆+∆∆-+∆∆-•+-+-•--w n m n m n m n m n m n m n m n m n m w n m n m n m n m n m q y x y x y x t t x y t t x y t t y x t t q yx y x x y t t y x t t λλλλλλ图2.3 内部节点 图2.4 平直边界上的节点 图2.5 内部角点和外部角点 对于对称边界(绝热边界)，如图2.6：,1,,1,,,1,,1=∆∆-+∆∆-+∆∆-+∆∆--++-x yt t x yt t y xt t y xt t jt j i jt j i jt j i jt j i λλλλ图2.6 对称边界(绝热边界) 图2.7 建立离散方程 此时显示格式、隐式格式依次为，如图2.7：2.4 C++程序2.4.1 程序流程图如下图2.8所示图2.8 程序流程图2.4.2 程序各变量含义如下图2.9所示n_L1, n_L2, n_L3, n_L4, n_thick1, n_thick2分别为对应边的网格数。
哈工大能源动力考研科目
哈工大能源动力考研科目
哈尔滨工业大学能源动力专业考研科目主要包括数学、英语、政治和专业课。
首先是数学，主要考察的内容包括高等数学、线性代数和概率论与数理统计。
数学科目的备考重点是掌握基本概念、理论和方法，熟练运用数学工具解决实际问题。
其次是英语，主要考察的内容是阅读理解、完形填空、翻译和写作。
英语科目的备考重点是提高阅读速度和理解能力，增加词汇量和熟练掌握语法规则。
此外，还需要准备政治科目，主要考察马克思主义基本原理、毛泽东思想和中国特色社会主义理论体系等内容。
政治科目备考需要关注时事政治，加强基础知识的学习和掌握。
最后是专业课，根据不同的专业方向，考试科目会有所不同。
例如，热能工程方向的专业课考试科目为传热学，动力机械及工程方向的专业课考试科目为热力学等。
在备考专业课的过程中，需要认真阅读教材，理解基本概念和原理，同时要做一些相关练习和模拟试题，加强知识点的巩固和记忆。
总的来说，哈工大能源动力专业考研科目的备考需要注重数学和英语基础知识的掌握，同时要关注时事政治和专业课的学习。
建议制定详细的备考计划，合理安排时间，全面提高自身素质和能力。
哈尔滨工程大学传热学大作业数值计算matlab程序内容
传热学作业数值计算1 程序内容： 数值计算matlab程序内容：>> tw1=10; % 赋初值赋初值 tw2=20; c=1.5; p2=20; p1=c*p2; L2=40; L1=c*L2; deltaX=L2/p2; a=p2+1; b=p1+1; =ones(a,b)*5; m1=ones(a,b); m1(a,2:b-1)=zeros(1,b-2); m1(2:a,1)=zeros(a-1,1); m1(2:a,b)=zeros(a-1,1); m1(1,:)=ones(1,b)*2; k=0; max1=1.0; tn= ; while(max1>1e-6) max1=0; k=k+1; for i=1:1:a for j=1:1:b m=m1(i,j); n= (i,j); switch m case 0 tn(i,j)=tw1; case 1 tn(i,j)=0.25*(tn(i,j+1)+tn(i,j-1)+tn(i+1,j)+tn(i-1,j)); case 2 tn(i,j)=tw1+tw2*sin(pi*(j-1)/(b-1)); end er=abs(tn(i,j)-n); if er>max1 max1=er; end end end =tn; end k max1 t2=ones(a,b); %求解析温度场求解析温度场for i=a:-1:1 for j=1:1:b y=deltaX*(a-i); x=deltaX*(j-1); t2(i,j)=tw1+tw2*sin(pi*x/L1)*(sinh(pi*y/L1))/(sinh(pi*L2/L1)); end end t2 迭代次数k =706 数值解温度场 数值解每次迭代的最大误差max1 =9.8531e-07 解析温度场 t2 解析温度场取第11行的解析解和数值解的点行的解析解和数值解的点行的解析解的直线，散点为其数值解的点 曲线为第11行的解析解的直线，散点为其数值解的点解析解 第11行的误差=[数值解(11行) –解析解(11行)]/解析解数值温度场图像数值温度场图像 解析温度场图像解析温度场图像数值解与解析解的误差数值解与解析解的误差数值计算matlab 程序内容：程序内容： >> tw1=10; tw2=20; c=1.5; p2=20; p1=c*p2; L2=20; deltaX=L2/p2; L1=c*L2; a=p2+1; b=p1+1; =ones(a,b)*5; m1=ones(a,b); m1(a,2:b-1)=zeros(1,b-2); m1(2:a,1)=zeros(a-1,1); m1(2:a,b)=zeros(a-1,1); m1(1,:)=ones(1,b)*2; k=0; max1=1.0; tn= ; while(max1>1e-6) max1=0; k=k+1; for i=1:1:a for j=1:1:b m=m1(i,j); n= (i,j); switch m case 0 tn(i,j)=tw1; case 1 tn(i,j)=0.25*(tn(i,j+1)+tn(i,j-1)+tn(i+1,j)+tn(i-1,j)); case 2 tn(i,j)=tw2; end er=abs(tn(i,j)-n); if er>max1 max1=er; end end end =tn; end k max1 tx=ones(a,b); for i=1:1:a for j=1:1:b y=(a-i)*deltaX; x=(j-1)*deltaX; m=sym('m'); g=(((-1)^(m+1)+1)/m)*sin(m*pi*x/L1)*sinh(m*pi*y/L1)/sinh(m*pi*L2/L1); h=symsum(g,m,1,100); tx(i,j)=2*h*(tw2-tw1)/pi+tw1; end end tx 迭代次数k = 695 数值解温度场 数值解每次迭代的最大误差max1 =9.8243e-07 解析温度场 tx = 解析温度场行的解析解和数值解的点取第11行的解析解和数值解的点行的解析解的直线，散点为其数值解的点 曲线为第11行的解析解的直线，散点为其数值解的点解析解 第11行的误差=[数值解(11行) –解析解(11行)]/解析解图像： 数值温度场 图像图像 ：解析温度场tx图像：数值解与解析解的误差数值解与解析解的误差程序内容： 数值计算matlab程序内容：>> t0=90; =10; L=10; c=0.25; p2=20; p1=p2/c; B=c*L; d=0.5*B; h=10; a=p2+1; b=p1+1; deltaX=B/p2; lambda=160; Bi=h*deltaX/lambda; =ones(a,b)*10; m1=ones(a,b)*3; m1(2:a-1,1)=zeros(a-2,1); m1(a,2:b-1)=ones(1,b-2); m1(1,2:b-1)=ones(1,b-2)*6; m1(2:a-1,b)=ones(a-2,1)*2; m1(1,b)=ones(1,1)*4; m1(a,b)=ones(1,1)*5; m1(1,1)=7; m1(a,1)=8; tn= ; max1=1.0; k=0; while ( max1>1e-6) k=k+1; max1=0; for i=1:1:a for j=1:1:b m=m1(i,j); n=tn(i,j); switch m case 0 tn(i,j)=t0; case 1 tn(i,j)=(2*tn(i-1,j)+tn(i,j-1)+tn(i,j+1)-4* )/(4+2*Bi)+ ; case 2 tn(i,j)=(2*tn(i,j-1)+tn(i-1,j)+tn(i+1,j)-4* )/(4+2*Bi)+ ; case 3 tn(i,j)=0.25*(tn(i,j-1)+tn(i,j+1)+tn(i-1,j)+tn(i+1,j)); case 4 tn(i,j)=(tn(i,j-1)+tn(i+1,j)-2* )/(2*Bi+2)+ ; case 5 tn(i,j)=(tn(i,j-1)+tn(i-1,j)-2* )/(2*Bi+2)+ ; case 6 tn(i,j)=(2*tn(i+1,j)+tn(i,j-1)+tn(i,j+1)-4* )/(4+2*Bi)+ ; case 7 tn(i,j)=t0; case 8 tn(i,j)=t0; end er=abs(tn(i,j)-n); if er>max1 max1=er; end end end =tn; end k ta=ones(a,b); Bi1=h*d/lambda; sbi=sqrt(Bi1); for i=1:1:a for j=1:1:b if i>(a+1)/2 y=-(i-(a+1)/2)*deltaX; else y=((a+1)/2-i)*deltaX; end x=deltaX*(j-1); ta(i,j)=(cosh(sbi*(L-x)/d)+sbi*sinh(sbi*(L-x)/d))*(t0- )/(cosh(sbi*L/d)+sbi*sinh(sbi*L/d))+ ; end end ta 迭代次数k =1461 数值解温度场 解析温度场 ta 解析温度场行的解析解和数值解的点取第11行的解析解和数值解的点曲线为第11行的解析解的直线，散点为其数值解的点行的解析解的直线，散点为其数值解的点解析解 第11行的误差=[数值解(11行) –解析解(11行)]/解析解图像如下图像如下数值温度场图像数值温度场图像 解析温度场图像解析温度场图像数值解与解析解的误差数值解与解析解的误差程序内容：数值计算matlab程序内容：>> tw=10; L2=15; c=0.75; L1=L2/c; p2=24 ; p1=p2/c; deltaX=2*L2/p2; a=p2+1; b=p1+1; lambda=16; qv0=24; =ones(a,b)*5; m1=ones(a,b); m1(1,:)=zeros(1,b); m1(2:a,b)=zeros(a-1,1); m1(2:a,1)=zeros(a-1,1); m1(a,2:b-1)=zeros(1,b-2); tn= ; max1=1.0; k=0; while(max1>1e-6) max1=0; k=k+1; for i=1:1:a for j=1:1:b m=m1(i,j); n=tn(i,j); switch m case 0 tn(i,j)=tw; case 1 tn(i,j)=0.25*(tn(i-1,j)+tn(i+1,j)+tn(i,j-1)+tn(i,j+1)+qv0*(deltaX^2)/lambda); end er=abs(tn(i,j)-n); if er>max1 max1=er; end end end =tn; end k; tx=ones(a,b); for i=1:1:a for j=1:1:b if i>(a+1)/2 y=-(i-(a+1)/2)*deltaX; else y=((a+1)/2-i)*deltaX; end if j>(b+1)/2 x=(j-(b+1)/2)*deltaX; else x=-((b+1)/2-j)*deltaX; end m=sym('m'); xi=(2*m-1)*pi/2; g=((-1)^m)/(xi^3)*(cosh(xi*y/L1)/cosh(xi*L2/L1))*cos(xi*x/L1); h=symsum(g,m,1,100); tx(i,j)=2*qv0*L1^2/lambda*h+qv0*(L1^2-x^2)/(2*lambda)+tw; end end tx 数值温度场 解析温度场tx 取第13行的解析解和数值解的点行的解析解和数值解的点行的解析解的直线，散点为其数值解的点曲线为第13行的解析解的直线，散点为其数值解的点解析解 第13行的误差=[数值解(13行) –解析解(13行)]/解析解数值温度场图像数值温度场图像 解析温度场图像解析温度场图像数值解与解析解的误差数值解与解析解的误差。
哈尔滨工程大学硕士参考书目
哈尔滨工程大学2010年硕士研究生招生参考书目院系考试科目参考用书第一作者出版单位备注（初试、复试、加试）001 船舶力学流体力学张亮哈尔滨工程大学出版社初试船舶结构力学陈铁云上海交通大学出版社001 流体力学1 流体力学张亮哈尔滨工程大学出版社初试001 水力学水力学赵振兴河海大学出版社初试001 船舶设计原理船舶设计教程程斌上海交通大学出版社复试001 船舶原理船舶原理盛振邦上海交通大学出版社复试001 水动力学船舶流体动力学纽曼人民交通出版社复试001 土力学土力学卢廷浩河海大学出版社复试土力学杨进良中国水利水电出版社001 结构力学结构力学李家宝高等教育出版社复试001 工程力学流体力学张亮哈尔滨工程大学出版社复试001 结构力学李家宝高等教育出版社001 材料力学材料力学ⅠⅡ刘鸿文高等教学育出版社（4版）加试001 理论力学理论力学哈尔滨工业大学出版加试001 机械原理机械原理第七版郑文纬高等教育出版社加试001 机械零件机械设计第七版濮良贵高等教育出版社加试002 材料力学《材料力学》第四版刘鸿文高等教育出版社 2004 初试002 结构力学结构力学I 龙驭球高等教育出版社 2006 初试002 流体力学2 《工程流体力学》（第三版）孔珑中国电力出版社2007 初试002 传热学《传热学》（第四版）杨世铭陶文铨高等教育出版社 2006 复试002 理论力学理论力学哈工大编写高等教育出版社 2004 复试002 弹性力学弹性力学徐芝纶高等教育出版社 2005 复试002 钢结构钢结构设计陈树华华中科技大学出版社 2008 复试002 钢筋混凝土混凝土及砌体结构哈尔滨工业大学等院校合编中国建筑工业出版社2002复试002 飞行器结构力学飞行器结构力学梁立孚宇航出版社2003 复试002 振动理论机械振动结构动力分析季文美商大中科学出版社哈工程出版社加试002 有限元法有限单元法教程王焕定哈工大出版社加试002 测试技术热工参数测量与处理吕崇德清华大学出版社2001 加试002 热质交换原理《热质交换原理与设备》（第二版）连之伟中国建筑工业出版社2007 加试002 房屋建筑学房屋建筑学房屋建筑学崔艳秋同济大学等合编中国电力出版社 2005中国建筑工业出版社2005加试002 施工组织与施工技术土木工程施工重庆大学等合编中国建筑工业出版社2003加试003 工程热力学《工程热力学》沈维道高等教育出版社初试003 热工基础《热工基础与应用》傅秦生机械工业出版社初试003 传热学《传热学》（第四版）杨世铭、陶文铨高等教育出版社复试003 内燃机原理《内燃机原理》刘永长华中科技大学出版社复试003 燃气轮机原理《船舶燃气轮机装置原理与设计》刘光宇哈尔滨船舶工程学院出版社复试003 动力装置概论《船舶动力装置概论》张志华哈尔滨工程大学出版社复试003 机械振动噪声学《机械振动噪声学》赵玫科学出版社加试003 自动控制原理《自动控制原理》李友善国防工业出版社加试004 自动控制原理《自动控制原理》胡寿松科学出版社初试004 微机原理及应用《微型计算机原理及应用》吕淑萍哈尔滨工程大学出版社复试004 工程数学《工程数学复变函数》西安交通大学高等数学教研室编高等教育出版社加试004 工程数学《工程数学线性代数》同济大学数学教研室编高等教育出版社加试004 电路基础《电路基础》姜钧仁等著哈尔滨工程出版社加试004 电力电子技术《电力电子变流技术》（第3版）黄俊王兆安编机械工业出版社复试004 普通生物学《普通生物学》陈阅增著高等教育出版社复试004 普通生物学《生命科学导论》北京大学生命科学学院高等教育出版社复试005 数字电路数字电子技术基础（第五版）阎石高等教育出版社初试、复试005 模拟电路模拟电子技术基础童诗白高等教育出版社复试005 普通物理普通物理程守洙高等教育出版社初试、复试、加试005 振动与声基础声学理论基础何祚镛国防工业出版社初试005 微机原理微型计算机系统原理及应用（第四版）周明德清华大学出版社加试005 信号与系统信号与系统信号与系统（第二版）信号与系统OPPENHEIM乐正友著西安交通大学出版社清华大学出版社初试、加试005 数学物理方法数学物理方法梁昆淼著清华大学出版社复试006 数据库原理数据库系统概论（第四版）萨师煊高等教育出版社复试006 计算机系统结构计算机系统结构（第四版）李学干西安电子科技大学出版社复试006 离散数学离散数学屈婉玲高等教育出版社复试006 C程序设计C程序设计谭浩强清华大学出版社加试006 数字逻辑数字逻辑吴继娟哈尔滨工程大学出版社加试007 机械原理《机械原理》（第7版）郑文纬高等教育出版社初试007 设计史论《工业设计史》何人可高等教育出版社初试007 专业设计综合《工业设计理念与方法》张宪荣北京理工大学出版社初试《产品设计效果图技法》清水吉治北京理工大学出版社初试007 机械设计机械设计杨恩霞哈尔滨工程大学出版社复试007 机械设计机械设计濮良贵高等教育出版社复试007 设计方法学工业设计方法学简召全北京理工大学出版社复试007 机械制造工艺学机械制造工艺学赵长发哈尔滨工程大学出版社加试007 机械制造工艺学机械制造工艺学王先逵清华大学出版社加试007 数控技术数控技术黄国权哈尔滨工程大学出版社加试007 数控技术数控技术王永章高等教育出版社加试007 人机工程学人机工程学丁玉兰北京理工大学出版社加试007 设计心理学设计心理学李彬彬中国轻工业出版社加试007 设计心理学消费行为学著L.G.希夫曼华东师范大学出版社加试008 电子电路1、《模拟电子技术基础》（第四版）2、《数字电子技术基础》（第四版）童诗白阎石高等教育出版社高等教育出版社初试008 信号与系统《信号与系统》（第二版）郑君里高等教育出版社复试008 通信原理《通信原理》（第四版）樊昌信国防工业出版社复试008 微机原理《微型计算机技术及应用》（第二版）戴梅萼清华大学出版社加试008 数字信号处理《数字信号处理教程》程佩清清华大学出版社加试009 管理学管理学概论李柏洲哈尔滨工程大学出版社初试009 经济学现代西方经济学原理刘厚俊南京大学出版社初试009 经济学原理现代西方经济学原理刘厚俊南京大学出版社初试009 金融市场学金融市场学何国华武汉大学出版社复试、加试009 货币银行学货币银行学艾洪德东北财经大学出版社加试009 产业经济学产业经济学教程产业经济学杨公仆苏东水上海财经大学出版社高等教育出版社复试、加试009 工业经济管理新编工业经济管理学李柏洲哈尔滨工程大学出版社加试009 国际贸易学国际贸易学国际贸易学赵春明黄鲁成石油工业出版社清华大学出版社复试、加试009 国际经济学国际经济学国际经济学陈伟佟家栋哈尔滨工程大学出版社南开大学出版社加试009 运筹学《运筹学基础及应用》胡运权哈尔滨工业大学出版社复试、加试009 计量经济学《计量经济学》《计量经济学—方法和应用》范德成李子奈哈尔滨工程大学出版社清华大学出版社加试009 技术经济学《工业技术经济学》（第3版）《工程经济学》傅家骥黄瑜祥清华大学出版社同济大学出版社复试009 企业战略管理《企业战略管理》刘冀生清华大学出版社加试009 教育管理学《教育管理学教程》周强哈尔滨工程大学出版社复试、加试009 行政管理学《行政管理学理论与实践》王宏彬吉林文史出版社加试009 公共政策学《公共政策行为》王传宏中国国际广播出版社加试009 管理学管理学概论李柏洲哈尔滨工程大学出版社MBA复试010 材料科学基础材料科学基础赵品哈尔滨工业大学初试010 材料物理学材料物理王国梅武汉理工大学出版社复试010 热加工原理材料加工原理徐洲科学出版社复试010 力学性能工程材料力学性能刘瑞堂哈尔滨工业大学加试010 测试技术材料近代分析测试方法常铁军哈尔滨工业大学加试010 物理化学物理化学(上、下册，第四版) 天津大学物理化学教研室编高等教育出版社初试010 水污染控制工程水污染控制工程(下册，第二版)高廷耀高等教育出版社初试010 无机化学无机化学(第三版) 天津大学无机化学教研室编高等教育出版社复试010 有机化学有机化学（第三版）高鸿宾高等教育出版社加试010 分析化学分析化学（第五版）华东理工大学化学系高等教育出版社加试011 普通物理《物理学教程马文蔚高教出版社初试011 数学分析《数学分析》（第三版）复旦大学数学系高等教育出版社初试011 高等代数《高等代数》（第三版）北京大学数学系高等教育出版社初试011 光学《光学》赵凯华、钟锡华北京大学出版社初试、复试011 光学《光学教程》姚启钧高等教育出版社初试、复试011 光学《工程光学》郁道银等机械工业出版社初试、复试011 普通物理实验《大学物理实验》康崇哈尔滨工程大学出版社同等学力加试011 微机原理《微型计算机技术及应用》戴梅萼等清华大学出版社同等学力加试011 电动力学《电动力学》郭硕鸿高等教育出版社复试011 常微分方程《常微分方程》王高雄等高等教育出版社复试011 空间解析几何《空间解析几何》黄宣国著复旦大学出版社复试011 实变函数《简明实变函数》杨海欧著哈尔滨工程大学出版社复试011 概率论《概率论》复旦大学高等教育出版社同等学力加试011 复变函数《复变函数》余家荣著高等教育出版社同等学力加试012 俄语（二外）《新编俄语教程》（修订本）1-2册渚同英上海外语教育出版社初试012 日语（二外）《标准日本语》初级、中级中日合编人民教育出版社初试012 德语（二外）《新编大学德语》1-3册朱建华外语教学与研究出版社初试012 法语（二外）《新大学法语》1-3册李志清高等教育出版社初试012 基础英语本科目为英语水平测试，故无参考书目，考生可参考考试大纲进行复习。
哈工大传热学 第6章对流换热15-17教材
第16讲 对流换热公式概论
（1）层流公式 P159——（6-9a）（6-9b）（6-10a）（6-10b）
3 管 内 对 流 公 式
（2）过渡流公式 P154——（6-6a）（6-6b）
（3）紊流光滑管公式 P153——（6-4a）（6-4b）（6-5） 关于水力直径的应用条件——紊流越强烈，越准确 （4）粗糙管
P161——（6-11）（6-12）或布拉修斯公式
第16讲 对流换热公式概论
（5）从Dittus-Boelter公式看对流换热的影响因素
Nu 0.023Re0.8 Pr 0.4
h u 0.8 , 0.8 , 0.6 , c p 0.4 , 0.4 , d 0.2
（6）从Colburm类比公式看对流换热的影响因素
2
第16讲 对流换热公式概论
（1）注意公式计算的是局部值还是平均值 ——大部分为全管长的平均值
3 管 内 对 流 公 式
（2）特别注意准则关联式对以下三个量的规定 ——定型尺寸、定性温度、特征速度 （3）注意准则关联式的适用范围（条件） ——Re、Pr、Gr、Ra、Gr/Re2 等的范围 ——温差的范围 ——入口段的限值 ——边界条件的限值 （4）特别注意准则关联式的诸多修正
第16讲 对流换热公式概论
当定性温度不确定时，交点法（P166，例6-6）：
5 换 热 系 数 计 算 方 法
（1）确定计算核准量，例如：Q、M、tfo 等 （2）设定tfo1，按两种不同的途径计算核准量，分别得到 H11和H21
（3）设定tfo2，按两种不同的途径计算核准量，分别得到 H12和H22
3 管 内 对 流 公 式
h f Pr cum 8