參考書目：

《傳熱學(xué)》（第四版）楊世銘，陶文銓．高等教育出版社，2006

一、 考試目的與要求

測(cè)試考生掌握熱現(xiàn)象的特點(diǎn)和傳熱過程的基本原理和基本方法，考查考生對(duì)傳熱問題分析和處理的能力?？忌鷳?yīng)掌握傳熱基本概念、基本定律和求解方法，初步具備進(jìn)行傳熱過程求解和換熱器設(shè)計(jì)的能力。

二、 試卷結(jié)構(gòu)（滿分150分）

內(nèi)容比例：

基本概念及定律  約20%

導(dǎo)熱問題  約20%

對(duì)流問題  約20%

輻射問題  約20%

傳熱過程與換熱器  約20%

     題型比例：

     1．解釋概念     約20分

     2．簡(jiǎn)答題       約20分

     3．計(jì)算題       約80分

     4．分析題   約30分

三、考試內(nèi)容與要求

   （一）緒論

 考試內(nèi)容：     傳熱學(xué)的定義；傳熱的條件；熱流量和熱流密度的概念；熱量傳遞的三種基本方式及定義；傳熱問題的分類；傳熱問題的求解方式；熱阻的概念和熱阻疊加原則。 

考試要求：

 1. 掌握基本概念：傳熱學(xué)、熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流和對(duì)流換熱、輻射和輻射換熱、傳熱過程、熱阻等。

2. 掌握熱量傳遞的三種基本方式。

3. 了解和傳熱的條件和傳熱問題的求解方式。

4.　掌握熱阻的疊加原理及應(yīng)用。

   （二）穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)

考試內(nèi)容：

傅里葉定律；導(dǎo)熱系數(shù)的定義式及特點(diǎn)；溫度場(chǎng)、等溫線、溫度梯度、導(dǎo)溫系數(shù)的概念；導(dǎo)熱微分方程式及定解條件；幾種典型幾何形狀物體的穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱求解方法。

考試要求：

1. 掌握傅里葉定律的表示形式及應(yīng)用條件。

2. 了解導(dǎo)熱微分方程的推導(dǎo)過程，掌握單值性條件的分類。

3. 掌握導(dǎo)熱系數(shù)、導(dǎo)溫系數(shù)的概念。

4. 掌握平壁導(dǎo)熱和圓筒壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱求解過程和溫度分布。

5. 了解肋片和球壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的求解方法和溫度分布。

6. 掌握溫度場(chǎng)、等溫線、溫度梯度的概念。

7. 了解變截面、變導(dǎo)熱系數(shù)導(dǎo)熱問題的求解方法。

8、掌握用導(dǎo)熱微分方程的簡(jiǎn)化形式進(jìn)行穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題求解方法。

   （三）非穩(wěn)態(tài)熱熱導(dǎo)

考試內(nèi)容：

非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱過程的特點(diǎn)；集中參數(shù)法的概念和應(yīng)用；非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的求解； Bi數(shù)、Fo數(shù)的表達(dá)式與物理意義。

考試要求：

1. 掌握非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的概念和分類。

2. 了解非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的特點(diǎn)。

3. 掌握一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題數(shù)學(xué)描寫和求解方法。

4. 掌握 Bi數(shù)、Fo數(shù)的表達(dá)式及物理意義。

5. 掌握集中參數(shù)法的概念和應(yīng)用。

（四）熱傳導(dǎo)問題的數(shù)值解法

考試內(nèi)容：

熱傳導(dǎo)問題數(shù)值解法的基本思想；穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題數(shù)值解法的數(shù)學(xué)描寫；區(qū)域離散的概念；單元體、節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)格的概念；離散方程的建立方法；代數(shù)方程的求解方法；非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的數(shù)值解法。

考試要求：

1. 了解數(shù)值解法的本質(zhì)和求解步驟。

2. 了解穩(wěn)態(tài)、非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題數(shù)值解法的數(shù)學(xué)描寫。

3. 了解區(qū)域離散的概念。

4. 掌握單元體、節(jié)點(diǎn)、網(wǎng)格的概念。

5. 掌握用熱平衡方法建立邊界節(jié)點(diǎn)、邊界角點(diǎn)和內(nèi)部節(jié)點(diǎn)的有限差分方程的方法。

（五）對(duì)流傳熱的理論基礎(chǔ)

考試內(nèi)容：

對(duì)流換熱的分類、主要特點(diǎn)和研究方法；對(duì)流換熱微分方程組；牛頓冷卻公式的表示方法；表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的概念、定義式和影響因素； 流動(dòng)邊界層和熱邊界層的概念；對(duì)流換熱過程微分方程式；特征數(shù)和特征方程；對(duì)流換熱問題的數(shù)學(xué)描寫；比擬理論的應(yīng)用。

考試要求：

1. 了解對(duì)流換熱的分類、主要特點(diǎn)和研究方法。

     2. 了解對(duì)流換熱微分方程組。

     3. 掌握對(duì)流換熱問題的求解條件及分類。

4. 掌握牛頓冷卻公式的表示方法。

5. 掌握表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的概念和影響因素。

6．了解流動(dòng)邊界層和熱邊界層的概念。

7．掌握對(duì)流換熱過程微分方程式。

8．掌握Re、Pr、Nu、Gr、St數(shù)的定義式和物理意義。

9．了解比擬理論的應(yīng)用。

（六）單相對(duì)流傳熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式

考試內(nèi)容：

相似原理與量綱分析法基本思想和研究方法；同類現(xiàn)象的概念；傳熱問題的基本量綱；單相對(duì)流換熱的準(zhǔn)則函數(shù)式；特征長(zhǎng)度、定性溫度和特征速度的概念； 管槽內(nèi)強(qiáng)迫對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式、邊界條件、修正條件和表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的變化規(guī)律；外部流動(dòng)強(qiáng)迫對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式、定性溫度、表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的變化規(guī)律；自然對(duì)流換熱的準(zhǔn)則函數(shù)式和實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式、特征長(zhǎng)度和定性溫度；Gr數(shù)的定義式和物理意義；自然對(duì)流換熱的分類。

考試要求：

1. 了解相似原理和量綱分析法的實(shí)質(zhì)。

     2. 掌握同類現(xiàn)象的概念。

     3. 掌握對(duì)流換熱問題的基本量綱。

4. 掌握單相對(duì)流換熱問題的準(zhǔn)則函數(shù)式。

5. 掌握特征長(zhǎng)度、定性溫度和特征速度的概念及在準(zhǔn)則方程應(yīng)用時(shí)的具體表達(dá)形式。

6．了解管槽內(nèi)強(qiáng)迫對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式及邊界條件和修正條件。

7．掌握管槽內(nèi)強(qiáng)迫對(duì)流換熱時(shí)表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的變化規(guī)律。

8．了解外部流動(dòng)強(qiáng)迫對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式和定性溫度，掌握表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的變化規(guī)律。

9．了解自然對(duì)流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式、特征長(zhǎng)度和定性溫度。

10．掌握自然對(duì)流換熱的準(zhǔn)則函數(shù)式、Gr數(shù)的定義式和物理意義。

11．了解自然對(duì)流換熱的分類。

12．數(shù)量掌握用給定的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式進(jìn)行對(duì)流換熱問題的計(jì)算。

（七）相變對(duì)流傳熱

考試內(nèi)容：

凝結(jié)換熱的特點(diǎn)及分類；影響凝結(jié)換熱的因素；努塞爾凝結(jié)換熱理論解的假設(shè)和求解過程；沸騰換熱的特點(diǎn)及分類；大容器飽和沸騰的實(shí)驗(yàn)曲線和分區(qū)；影響沸騰換熱的因素。

考試要求：

1. 了解凝結(jié)換熱的分類、特點(diǎn)和影響因素。

     2. 了解努塞爾凝結(jié)換熱理論解的推導(dǎo)過程。

     3. 了解沸騰換熱的特點(diǎn)、分類及影響因素。

4. 掌握大容器飽和沸騰的實(shí)驗(yàn)曲線和分區(qū)。

（八）熱輻射基本定律和輻射特性

考試內(nèi)容：

熱輻射的基本概念和特點(diǎn)；熱輻射區(qū)別于導(dǎo)熱和對(duì)流的特點(diǎn)；熱射線的波譜特性；太陽輻射和實(shí)際物體輻射的波譜范圍；吸收比、反射比和穿透比的概念；黑體、白體、透明體的概念；黑體輻射基本性質(zhì)；輻射力、光譜輻射力的概念；四次方定律、普朗克定律、維恩位移定律和蘭貝特定律；立體角和定向輻射強(qiáng)度的概念；實(shí)際物體的輻射力（本身輻射）、實(shí)際物體的光譜輻射力、黑度的概念和定義式；影響實(shí)際物體表面黑度的因素；光譜吸收比的概念；選擇性吸收和溫室效應(yīng)；灰體的概念；基爾霍夫定律；漫射表面的概念。

考試要求：

1. 了解熱輻射的本質(zhì)和特點(diǎn)。

2. 掌握熱輻射的基本概念和基本定律。

3. 掌握黑體輻射和實(shí)際物體輻射的本質(zhì)區(qū)別。

4. 了解熱輻射的波譜特性，掌握太陽輻射和實(shí)際物體輻射的波譜范圍。

5. 了解物體表面輻射、反射和吸收的關(guān)系。

6. 了解實(shí)際物體對(duì)輻射的選擇性吸收特性，能夠解釋溫室效應(yīng)。

7. 掌握黑體和灰體的概念即在輻射換熱過程中的應(yīng)用。

（九）輻射傳熱的計(jì)算

考試內(nèi)容：

角系數(shù)的定義和計(jì)算假設(shè)條件；角系數(shù)的性質(zhì)；角系數(shù)的計(jì)算公式；投入輻射和有效輻射的概念；系統(tǒng)黑度的概念；兩個(gè)漫灰表面組成的封閉腔的輻射傳熱計(jì)算公式；表面熱阻和空間熱阻的公式；等效熱阻網(wǎng)絡(luò)圖的畫法；重輻射面的概念及在網(wǎng)絡(luò)圖中的表示形式；表面凈輻射傳熱量的概念和計(jì)算公式；氣體輻射的特點(diǎn)；輻射強(qiáng)化和削弱的方法；輻射傳熱系數(shù)的概念和計(jì)算公式。

考試要求：

1. 了解物體間輻射傳熱的機(jī)理。

2. 掌握角系數(shù)的概念、性質(zhì)和計(jì)算方法。

3. 掌握表面熱阻和空間熱阻的概念，能夠計(jì)算物體表面凈輻射傳熱量。

4. 掌握等效熱阻網(wǎng)絡(luò)圖的畫法，能夠熟練計(jì)算物體間的輻射傳熱量。

5. 了解氣體輻射的特點(diǎn)。

6. 掌握輻射強(qiáng)化和削弱的方法。

7. 了解綜合傳熱問題的處理方法。

（十）傳熱過程分析與換熱器的熱計(jì)算

考試內(nèi)容：

通過平壁、圓筒壁、肋壁的傳熱過程計(jì)算公式；傳熱系數(shù)的計(jì)算公式；肋效率、肋面總效率和肋化系數(shù)的概念和定義式；臨界絕緣直徑的概念及應(yīng)用；換熱器的分類；間壁式換熱器的主要型式；提高換熱器緊湊性的途徑；傳熱方程式和熱平衡方程式；順流和逆流的平均溫差（壓）表達(dá)式及數(shù)量關(guān)系；交叉流的平均溫壓公式；間壁式換熱器的兩種設(shè)計(jì)方法和步驟；換熱器的污垢熱阻和傳熱系數(shù)表達(dá)式；強(qiáng)化傳熱的方法；隔熱保溫技術(shù)。

考試要求：

1. 了解傳熱過程的構(gòu)成，掌握典型結(jié)構(gòu)傳熱過程的傳熱系數(shù)和傳熱量的計(jì)算方法。

2. 掌握肋壁傳熱過程的特點(diǎn)和計(jì)算方法。

3. 掌握臨界絕緣直徑的概念及應(yīng)用。

4. 了解換熱器的分類。

5. 掌握順流和逆流的平均溫差（壓）表達(dá)形式，了解交叉流的平均溫壓處理方法。

6. 了解平均溫壓法和效能—單元數(shù)法的設(shè)計(jì)步驟。

7. 掌握換熱器的污垢熱阻和傳熱系數(shù)表達(dá)式。

8. 了解傳熱過程強(qiáng)化和削弱的方法。

9. 掌握傳熱方程式和熱平衡方程式的表達(dá)方式，能熟練進(jìn)行換熱器的計(jì)算。

四、備注

     1. 需使用不帶記憶功能的科學(xué)計(jì)算器。

     2. 計(jì)算用的圖表數(shù)據(jù)需要時(shí)會(huì)在考題中給出。

     3. 對(duì)流部分的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式需要時(shí)會(huì)在考題中給出。

     4. 大綱中提到的其它定義式、公式、定律表達(dá)式需熟練掌握。

     5. 不得用鉛筆、紅顏色字跡答題。