2024年北京工業(yè)大學(xué)非全日制研究生招生考試《傳熱學(xué)》考試大綱
一、考試要求
傳熱學(xué)考試大綱適用于北京工業(yè)大學(xué)環(huán)境與生命學(xué)部(0807)動力工程及工程熱物理、(0858)能源動力(專業(yè)學(xué)位)的碩士研究生招生考試。傳熱學(xué)是本學(xué)科的重要技術(shù)基礎(chǔ)理論課。
本課程的主要考試內(nèi)容包括導(dǎo)熱、對流換熱、輻射換熱和傳熱過程與換熱器四個部分。
考試將主要考察考生對傳熱學(xué)的基本概念、基本定律、基本方法理解與掌握程度，特別是要考察考生綜合運用所學(xué)知識分析問題和解決問題的能力。
二、考試內(nèi)容
(一)導(dǎo)熱
1. 熟練掌握導(dǎo)熱的一般概念、導(dǎo)熱 Fourier 定律、導(dǎo)熱系數(shù)(熱導(dǎo)率)
2. 能夠利用能量守恒原理推導(dǎo)二維導(dǎo)熱微分方程式，并準(zhǔn)確理解方程中各項的物理含義
3. 能夠給出具體問題的數(shù)學(xué)描述(模型)，包括導(dǎo)熱微分方程和定解條件
4. 掌握簡單典型導(dǎo)熱問題的求解步驟和方法
5. 熟練掌握通過無限大平壁、無限長圓筒壁的導(dǎo)熱與傳熱
6. 掌握熱阻的概念和導(dǎo)熱(傳熱)過程的熱路圖法
7. 掌握臨界絕熱半徑的概念及其應(yīng)用
8. 掌握肋片導(dǎo)熱的分析過程和方法
9. 了解非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的基本概念與特征，掌握非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的集總參數(shù)分析法
10. 了解求解導(dǎo)熱問題的有限差分法
(二)對流換熱
1. 掌握對流換熱的一般概念、分類及主要影響因素分析
2. 熟練掌握牛頓冷卻定律、對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)、對流換熱熱阻的概念
3. 熟練掌握對流換熱微分方程式(根據(jù)溫度分布計算對流換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的微分表達(dá)式)
4. 了解對流換熱微分方程組(尤其是連續(xù)性方程和能量守恒方程)及其推導(dǎo)過程；深入理解方程組中各項的物理意義及來源
5. 掌握(速度和熱)邊界層的一般概念和基本特性
6. 了解邊界層微分方程組
7. 掌握相似理論在對流換熱中的應(yīng)用，深刻理解對流換熱的無量綱準(zhǔn)則數(shù)的物理意義并掌握其定義式
8. 熟練掌握應(yīng)用對流換熱經(jīng)驗關(guān)系式對典型受迫和自然對流對流換熱問題進(jìn)行分析計算
9. 了解相變換熱的一般概念及基本特征
10. 掌握膜狀凝結(jié)的 Nusselt 理論和影響凝結(jié)換熱的主要因素
11. 了解池沸騰曲線及核態(tài)沸騰表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)與傳熱溫差間的關(guān)系
(三)輻射換熱
1. 掌握輻射與熱輻射的基本概念
2. 掌握物體對輻射能的吸收、反射與透射特性及物體的輻射特性。掌握黑體和灰體的一般概念
3. 掌握斯蒂芬-玻爾茲曼定律、維恩位移定律、克希霍夫定律和普朗克定律；了解 Lambert 余弦定率
4. 掌握角系數(shù)的定義、物理意義和基本特性；能夠用代數(shù)法計算簡單幾何系統(tǒng)的角系數(shù)
5. 掌握物體間輻射換熱過程的分析；掌握有效輻射和透射輻射的定義和計算
6. 掌握封閉空間表面間輻射換熱的分析與計算方法，尤其是 3 個和兩個表面組成封閉空腔的分析和計算
7. 了解輻射換熱分析計算的有效輻射法，掌握輻射熱路圖法
8. 了解氣體輻射換熱的一般特征
(四)傳熱與換熱器
1. 掌握傳熱過程的一般概念、傳熱系數(shù)、傳熱方程和傳熱熱阻
2. 掌握典型傳熱過程的分析和計算方法；了解強(qiáng)化傳熱過程的一般原理和途徑，了解常見的強(qiáng)化傳熱方法
3. 掌握換熱器的一般概念和分類
4. 掌握管殼式換熱器計算的對數(shù)平均溫差法
5. 掌握換熱器效能和傳熱單元數(shù)的定義及物理意義；了解管殼式換熱器計算的效能——有效單元數(shù)法
6. 熟練掌握換熱器的設(shè)計計算和校核計算方法
三、參考書目
1. 《傳熱學(xué)》(第四版)，楊世銘，高等教育出版社，2006 年
2. 《傳熱學(xué)》(第二版)，戴鍋生，高等教育出版社，1999 年
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