2024年北京工業大學非全日制研究生招生考試《傳熱學》考試大綱
一、考試要求
傳熱學考試大綱適用于北京工業大學環境與生命學部(0807)動力工程及工程熱物理、(0858)能源動力(專業學位)的碩士研究生招生考試。傳熱學是本學科的重要技術基礎理論課。
本課程的主要考試內容包括導熱、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知識分析問題和解決問題的能力。
二、考試內容
(一)導熱
1. 熟練掌握導熱的一般概念、導熱 Fourier 定律、導熱系數(熱導率)
2. 能夠利用能量守恒原理推導二維導熱微分方程式，并準確理解方程中各項的物理含義
3. 能夠給出具體問題的數學描述(模型)，包括導熱微分方程和定解條件
4. 掌握簡單典型導熱問題的求解步驟和方法
5. 熟練掌握通過無限大平壁、無限長圓筒壁的導熱與傳熱
6. 掌握熱阻的概念和導熱(傳熱)過程的熱路圖法
7. 掌握臨界絕熱半徑的概念及其應用
8. 掌握肋片導熱的分析過程和方法
9. 了解非穩態導熱的基本概念與特征，掌握非穩態導熱的集總參數分析法
10. 了解求解導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、對流換熱表面傳熱系數、對流換熱熱阻的概念
3. 熟練掌握對流換熱微分方程式(根據溫度分布計算對流換熱表面傳熱系數的微分表達式)
4. 了解對流換熱微分方程組(尤其是連續性方程和能量守恒方程)及其推導過程；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用，深刻理解對流換熱的無量綱準則數的物理意義并掌握其定義式
8. 熟練掌握應用對流換熱經驗關系式對典型受迫和自然對流對流換熱問題進行分析計算
9. 了解相變換熱的一般概念及基本特征
10. 掌握膜狀凝結的 Nusselt 理論和影響凝結換熱的主要因素
11. 了解池沸騰曲線及核態沸騰表面傳熱系數與傳熱溫差間的關系
(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. 掌握角系數的定義、物理意義和基本特性；能夠用代數法計算簡單幾何系統的角系數
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、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；了解強化傳熱過程的一般原理和途徑，了解常見的強化傳熱方法
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平均溫差法
5. 掌握換熱器效能和傳熱單元數的定義及物理意義；了解管殼式換熱器計算的效能——有效單元數法
6. 熟練掌握換熱器的設計計算和校核計算方法
三、參考書目
1. 《傳熱學》(第四版)，楊世銘，高等教育出版社，2006 年
2. 《傳熱學》(第二版)，戴鍋生，高等教育出版社，1999 年
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