华中科技大学能源与动力工程学院

硕士生入学考试《传热学》考试大纲

一、参考书目

〈工程传热学〉许国良等编，电力出版社

《传热学》杨世铭等编，高等教育出版社（第三版）

二、试题大纲

第一部分 考试说明

1. 考试性质

全国硕士研究生入学考试是为高等学校招收硕士研究生而设置的。其中，传热学是为热能工程类考生而设置的专业课程考试科目，属招生学校自行命题的性质。它的评价标准是高等学校优秀本科毕业生能达到的及格或及格以上水平，以保证被录取者具有基本的传热理论知识并有利于招生学校在专业上择优选拔。

考试对象为参加2009年全国硕士研究生入学考试的本科应届毕业生，大学本科毕业后工作两年以上或具有同等学力的在职人员。

2. 考试的学科范围

应考范围包括热传导、对流换热、辐射换热、传热过程与换热器等四大部分。

3. 评价目标

传热学考试的目标在于考查考生对传热学基本概念、基本理论的掌握和分析求解基本问题的能力。考生应能：

1. 准确地把握定义的物理量以及它们的量纲；

2. 正确理解基本概念和基本规律；

3. 正确应用基本理论知识分析和处理实际传热问题；

4. 掌握基本计算方法，准确完成简单问题的定量计算。 

4. 考试形式与试卷结构

1. 答卷方式：闭卷，笔试；

2. 答题时间：180分钟；

3. 试卷分数：满分为150分；

4. 试卷结构及考查比例： 

试卷主要分为二大部分，即：基本概念题40%，应用计算题60%。

第二部分 考查要点

1绪论

传热学的研究对象及其在专业中的作用。热量传递的三种基本方式。传热过程。热阻。量纲与单位。

2导热基本定律及稳态导热分析

温度场、温度梯度。付里叶定律及导热系数。导热微分方程式及单值性条件。热扩散系数。一维稳态导热过程分析。肋片散热过程分析。导热问题数值求解。

3非稳态导热

非稳态导热过程的特征。一维非稳态导热分析求解。毕欧数与傅立叶数。集总参数系统的导热分析。

4对流换热

对流换热过程的特征。牛顿冷却公式与换热系数。对流换热过程微分方程组。对流换热的准则及其关系式。边界层概念及边界层微分方程。管槽内强迫对流换热过程的特征与计算方法。流过平板及绕流圆柱的对流换热过程的特征与计算方法。自然对流换热过程的特征与计算方法

5热辐射与辐射换热

热辐射的本质与特点，吸收率、反射率和穿透率、黑体、辐射力。黑体辐射的基本定律。实际物体的辐射和吸收，黑度、灰体和基尔霍夫定律。角系数、有效辐射。物体表面间的辐射换热计算。遮热屏。

6传热过程与换热器

复合换热。传热过程与传热系数。传热过程的分析和计算。换热器热计算方法。

第三部分 样题

一、基本概念和分析题（选做10题，每题6份，共60分）

1. 什么是时间常数？试说明时间常数对动态温度测量精确度的影响。

2. 写出肋效率f的定义。对于等截面直肋，肋效率受哪些因素影响？

3. 有人曾经给出下列流体外掠正方形柱体(其一界面与流体来流方向垂直)的换热实验数据：

4. 何谓漫-灰表面？将实际表面视为漫-灰表面有何实际意义？

5. 试对金属工件在炉内加热时表面的颜色随温度升高而变化的情形做出解释？

6. 将一初始温度为T0的固体，突然置于壁面和空气温度均为T的大房间里。空气和固体间的对流表面传热系数为h，固体体积为V，表面积为A，密度为，比热容为c，可认为是黑体，若假设固体内部温度分布均匀（集总参数），考虑辐射、对流和非稳态导热，写出固体温度T随时间τ变化的微分方程。

7. 有人说：“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其它单色光（黄、绿、蓝等）的光谱发射率高”。你认为这种说法正确吗？为什么？

8. 强化空气－水换热器传热的主要途径有哪些，请列出任意三种途径？

二、应用计算题（选做5题，每题18分）

1. 一金属圆柱体直径为d，长度为l，密度为,比热为c。柱体初始温度为t0。若时间  0 时其下底面与温度为t1的液体一直保持接触，对流表面传热系数为h1，同时上底面与温度为t2的空气保持接触，对流表面传热系数为h2，而侧面维持绝热。假定圆柱体的导热热阻很小，同一瞬间圆柱体温度均匀一致，求：

1）  0时圆柱体的温度随时间变化的函数；

2）达到热稳定时圆柱体的温度。

2. 假设把人体简化成为直径为275 mm、高1.75m的等温竖直圆柱，其表面温度比人体体内的正常温度低2ºC，试计算该模型位于静止空气中时的自然对流散热量，并与人体每天的平均摄入热量(5440kJ)相比较。圆柱两端面的散热可不予考虑，人体正常体温按37ºC计算，环境温度为25ºC。

假定可采用如下的竖直圆柱体外自然对流换热准则式： 

空气的物性参数为：

20ºC： =0.0259 W/( mºC)，ν=15.0610-6 m2/s ，Pr=0.703

40ºC： =0.0276 W/( mºC)，ν=16.9610-6 m2/s ，Pr=0.699

3. 两个直径为的平行同轴圆盘相距，两盘置于墙壁温度大房间内，一圆盘表面温度、发射率，另一圆盘绝热。若两圆盘的背面均不参与换热，求绝热盘表面的温度。已知两同轴圆盘之间的角系数（要求画出网络图）。

4. 在一台螺旋板式换热器中，热水流量为2000㎏/h，冷水流量为3000㎏/h；热水进口温度=80℃，冷水进口温度=10℃，如果要求将冷水加热到=30℃，试求顺流和逆流时的平均温差。