2020年湘潭大学848传热学（二）考研大纲

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《传热学二》课程湘潭大学考研大纲
一、考试对象
动力工程(专业学位)研究生入学考试。
二、考试目的
考核入学研究生对传热学知识的掌握和运用能力，属于水平测试。
三、考试内容及要求
第一章 绪论
（一）考试内容：
1.传热学研究内容及在科学技术和工程中的应用
2. 传热的三种基本方式
（1） 热传导
（2） 热对流
（3） 热辐射
3. 传热过程及传热系数
（二）考试要求：
1.掌握导热、对流、热辐射的物理概念及其传递过程的基本特点和相应的基
本公式；
2.掌握传热过程的概念及传热过程的基本方程式，掌握传热系数的物理意义
及其计算方法；
3.掌握导热、对流换热过程的热阻计算公式、串联过程热阻叠加原则；
第二章 导热基本定律及稳态导热
（一）考试内容：
1.导热的基本概念和基本定律
（1）温度场与温度梯度
（2）热流密度矢量和傅立叶导热定律
（3）导热机理和导热系数
2.导热微分方程的建立
（1）导热微分方程
（2）导热过程的单值性条件
（3）导热微分方程式的求解方法
（4）柱坐标和球坐标下的导热微分方程
3.一维平壁稳态导热的解析解
（1） 第一类边界条件
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（2）第三类边界条件
（3） 接触热阻和复合平壁的导热
4.一维圆柱和圆球的稳态导热
（1） 第一类边界条件下圆筒壁的导热
（2） 第三类边界条件下通过圆筒壁的导热
（3）通过球壁的稳态导热
5. 肋片的导热
（1） 等截面直肋的导热微分方程
（2）变截面肋片的导热
（3）肋片能否增加传热量的条件
（二）考试要求：
（1）掌握导热基本定律，熟知它的意义和应用；
（2）掌握平壁(包括有无内热源、第 1、3 类边界条件以及变导热系数等不
同情况)、圆筒壁及等截面直肋等，在常物性、一维稳态导热分析求解方法。
（3）对多层壁面的稳态导热的热阻叠加原理要十分熟悉，并能灵活用于计
算。要能够根据问题的特点，熟练计算温度分布，几何尺寸以及传热量。
第三章 非稳态热传导
（一）考试内容：
1. 一维非稳态导热的解析解
(1) 一维非稳态导热的分离变量法
(2) 非稳态导热的正规热状况和温度分布的诺莫图
(3) 特殊多维非稳态导热的简易求解方法
2. 非稳态导热的集总参数法
(1)表面对流换热对非稳态导热物体内部温度分布的影响特点
(2) 集总参数法
（二）考试要求：
（1）掌握非稳态导热过程的基本特点；
（2）能够正确列出非稳态导热问题的微分方程式及相应的初始条件和边界
条件；
（3）掌握集总参数法求解非稳态问题。
第四章 热传导问题的数值解法
（一）考试内容：
1. 稳态导热问题的数值解
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（1）求解域的离散化
（2） 节点温度差分方程的建立
2. 代数方程组的求解
（1）迭代法
（2）超松弛和欠松弛。
第 5 章 对流传热的理论基础
（一）考试内容：
1.对流换热概论
（1）对流换热问题分类；
（2）换热微分方程；
（3）影响换热系数的因素。
2.对流换热微分方程组
（1）方程组建立方法；
（2）方程组的物理意义
3.边界层分析及边界层微分方程组
（1）流动边界层；
（2）热边界层；
（3）边界层微分方程组。
4.边界层积分方程组及求解示例
不做考试要求。
5.动量传递与热量传递的比拟理论
不做考试要求。
（二）考试要求：
（1）掌握对流及对流换热的基本概念以及对流换热与导热的关系、与热辐
射的区别；
（2）掌握牛顿冷却公式；流动边界层和温度边界层概念；流体流动时的边
界层能量微分方程和边界层能量积分方程的建立；数量级分析方法；
第 6 章 单相对流传热的实验关联式
（一）考试内容：
1.相似原理及应用
（1）相似三定理；
（2）相似转换和因次分析
2.强制对流换热及其实验关联式；
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（1）内部强制内部强制对流传热的实验关联式
（2）外部强制对流传热——流体横掠单管、球体及管束的实验关联式
3.自然对流换热及其实验关联式。
（二）考试要求：
（1）掌握内部强迫流动对流换热、外部流动强迫对流换热及自然对流换热
的计算；
（2）掌握相似原理及应用方法，常用准数的物理意义；
（3）能对绕流传热曲线进行分析；
（4）能用量纲分析法、相似传换法建立准数方程；
（5）能用相似理论指导实验和实验数据处理
（6）熟悉近似模化、自模化、入口段与充分发展段、定型尺寸和定性温度
基本概念；
第 7 章 相变对流传热
（一）考试内容：
1.凝结换热现象；
2.膜状凝结分析解及实验关联式；
3.影响膜状凝结因数的讨论；
4.沸腾换热现象
（二）考试要求：
（1）掌握凝结换热现象产生的条件，凝结现象的两种基本形式及产生原因；
（2）掌握纯净蒸汽在竖壁上作层流膜状凝结时的努谢尔特理论分析；
（3）能对不凝性气体、蒸汽流速、蒸汽过热等对凝结换热的影响作出准确
的解释；
（4）掌握产生沸腾现象的条件，能正确区别大容器沸腾、强制对流沸腾、
饱和沸腾和过冷沸腾；
（5）掌握核态沸腾区，临界点和过渡沸腾、稳定膜态沸腾区传、临界热流密
度基础概念；
（6）能对沸腾换热的主要影响因素、凝结换热强化途径和大容器饱和沸腾曲
线进行分析
（7）熟悉气泡稳定存在最小半径计算公式推导；能对凝结换热、沸腾换热
准方程进行解释；
第 8 章 热辐射基本定律和辐射特性
（一）考试内容：
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1. 热辐射的基本概念
（1）吸收、反射与透射
（2） 灰体与黑体
（3） 辐射强度
（4） 辐射力
2.黑体辐射的基本定律
（1）普朗克定律
（2）斯蒂芬—玻耳兹曼定律
（3） 兰贝特定律
（4）维恩偏移定律
3.实际物体的发射特性与基尔霍夫定
（1）实际物体的发射特性
（2）基尔霍夫定律
（二）考试要求：
（1）掌握热辐射的物理本质及其与导热、对流换热两种热 量传递方式的
不同；
（2）黑体的概念及黑体辐射的基本定律；
（3）实际物体对投入到其表面上辐射的吸收、反射和穿透特性以及物体表
面的黑度、吸收率、反射率和穿透率；
（4）实际物体表面的辐射特性以及与黑度、吸收率有关的基尔霍夫定律和
灰度概念。
（5）熟练掌握黑体辐射函数，以及利用黑体辐射函数进行黑度、吸收率等
的计算。
（6）掌握漫辐射、灰体，温室效应、太阳常数、等效天空温度等基本概念
第 9 章 辐射传热的计算
（一）考试内容：
1 .辐射换热的角系数
（1）角系数的定义
（2）角系数的性质
（3）角系数的计算方法
2 .黑体表面间的辐射换热计算
3 .灰体表面间的辐射换热计算
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（1）有效辐射
（2）两个漫灰表面构成的封闭空腔中的辐射换热
（3）多个漫灰表面构成的封闭空腔中的辐射换热
（4）重辐射面
4 .气体辐射
（1）气体辐射的选择性吸收和发射
（2）气体与封闭表面的辐射换热
5. 辐射换热的强化与削弱
（1）改变表面辐射热阻——表面涂层
（2）改变空间辐射热阻——遮热板
（3）复合换热
（二）考试要求：
1.熟练掌握角系数的计算（代数法）；
2.熟练掌握黑、灰体表面间传热量的计算，掌握辐射空间热阻和表面热阻的
概念；
3.掌握重辐射的概念、计算，复合换热的概念、计算。
4.掌握辐射换热的强化与削弱的基本方法。
第 10 章 传热过程分析与换热器的热计算
（一）考试内容：
1.传热过程的分析和计算；
2.换热器的型式及平均温压；
3.换热器的热计算；
（1）平均温差法；
（2）传热单元数法
4.传热的强化和隔热保温技术。
（二）考试要求：
（1）掌握复合换热的概念及其计算原则；
（2）掌握传热过程的概念、传热过程的计算；
（3）能用平均温压法和传热单元数法进行换热器的热计算；
（4）掌握强化传热（或削弱传热）的原则和措施。
四、考试方法与考试时间
考试方法为闭卷、笔试。
考试时间为 120 分钟。
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五、试卷结构
题型比例：
名词解释题 20%；简答题 20%；分析题 20%；计算题 40%
考试参考书《传热学》，杨世铭，陶文铨主编，高等教育出版社，第四版，