2018年上海理工大学传热和传质基本原理考研复试大纲

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专业基础课《传热和传质基本原理》考研大纲和参考书目
第一部分参考书目
《传热和传质基本原理》(原著第 6 版)，弗兰克 P.英克鲁佩勒
(作者), 葛新石(译者), 叶宏(译者)，化学工业出版社，2011
第二部分考查要点（※为掌握内容，其余为基本了解内容）
※第 1 章导论
1.1 何谓传热及如何传热
1.2 物理机理和速率方程
1.2.1 传导
1.2.2 对流
1.2.3 辐射
1.2.4 与热力学的关系
1.3 能量的守恒要求
1.3.1 控制容积的能量守恒
1.3.2 表面的能量平衡
1.3.3 守恒定律的应用方法要点
1.4 传热问题的分析方法
1.5 传热学的重要性
1.6 单位和量纲
1.7 小结
参考文献
习题
※第 2 章热传导引论
2.1 传导速率方程
2.2 材料的热物性
2.2.1 热导率
2.2.2 其他有关物性
2.3 热扩散方程
2.4 边界和初始条件
2.5 小结
参考文献
习题
※第 3 章一维、稳态热传导
3.1 平壁
3.1.1 温度分布
3.1.2 热阻
3.1.3 复合壁
3.1.4 接触热阻
3.2 导热分析的另一种方法
3.3 径向系统
3.3.1 圆柱体
3.3.2 球体
3.4 一维导热结果汇总
3.5 有内热源时的导热
3.5.1 平壁
3.5.2 径向系统
3.5.3 热阻概念的应用
3.6 扩展表面的传热
3.6.1 扩展表面导热的一般分析
3.6.2 等截面肋片
3.6.3 肋片性能
3.6.4 非等截面积肋片
3.6.5 表面总效率
3.7 生物热方程
3.8 小结
参考文献
习题
※第 4 章二维稳态导热
4.1 可供选择的处理方法
4.2 分离变量法
4.3 导热形状因子和无量纲导热速率
4.4 有限差分方程
4.4.1 节点网格
4.4.2 导热方程的有限差分形式
4.4.3 能量平衡法
4.5 有限差分方程的求解
4.5.1 矩阵求逆法
4.5.2 高斯一赛德尔迭代法
4.5.3 若干需要注意的问题
4.6 小结
参考文献
习题
※第 5 章瞬态导热
5.1 集总热容法
5.2 应用集总热容法的条件
5.3 通用集总热容分析
5.4 空间效应
5.5 有对流条件的平壁
5.5.1 严格解
5.5.2 近似解
5.5.3 总能传输
5.5.4 附加的讨论
5.6 有对流条件的径向系统
5.6.1 严格解
5.6.2 近似解
5.6.3 总的能量传输
5.6.4 附加的讨论
5.7 半无限大固体
5.8 伴有定表面温度或定表面热流密度的物体
5.8.1 定温边界条件
5.8.2 定热流密度边界条件
5.8.3 近似解
5.9 周期性加热
5.10 有限差分析
5.10.1 导热方程的离散化：显式法
5.10.2 导热方程的离散化：隐式法
5.11 小结
参考文献
习题
※第 6 章对流导论
6.1 对流边界层
6.1.1 速度边界层
6.1.2 热边界层
6.1.3 浓度边界层
6.1.4 边界层的重要意义
6.2 局部和平均对流系数
6.2.1 传热
6.2.2 传质
6.2.3 对流问题
6.3 层流和湍流
6.3.1 层流和湍流速度边界层
6.3.2 层流和湍流状态下的热和组分浓度边界层
6.4 边界层方程
6.4.1 层流边界层方程
6.5 边界层相似：无量纲边界层方程
6.5.1 边界层相似参数
6.5.2 解的函数形式
6.6 无量纲参数的物理意义
6.7 边界层类比
6.7.1 传热和传质类比
6.7.2 蒸发冷却
6.7.3 雷诺类比
6.8 对流系数
6.9 小结
参考文献
习题
※第 7 章外部流动
7.1 实验方法
7.2 平行流中的平板
7.2.1 等温平板上的层流：相似解
7.2.2 等温平板上的湍流
7.2.3 混合边界层状态
7.2.4 非加热起始长度
7.2.5 具有恒定热流密度的平板
7.2.6 使用对流系数的限制
7.3 对流计算方法
7.4 横向流动中的圆柱体
7.4.1 流动情况
7.4.2 对流传热和传质
7.5 圆球
7.6 横向通过管簇的流动
7.7 冲击射流
7.7.1 流体力学及几何上的考虑
7.7.2 对流传热和传质
7.8 堆积床
7.9 小结
参考文献
习题
※第 8 章内部流动
8.1 流体力学问题
8.1.1 流动状态
8.1.2 平均速度
8.1.3 充分发展区中的速度分布
8.1.4 充分发展流动中的压力梯度和摩擦因子
8.2 热的问题
8.2.1 平均温度
8.2.2 牛顿冷却定律
8.2.3 充分发展的状态
8.3 能量平衡
8.3.1 概述
8.3.2 等表面热流密度
8.3.3 等表面温度
8.4 圆管内的层流：热分析和对流关系式
8.4.1 充分发展区
8.4.2 人口区
8.5 对流关系式：圆管内的湍流
8.6 对流关系式：非圆形管和同心管套
8.7 强化传热
8.8 微尺度内部流动
8.8.1 微尺度内部流动中的流动状态
8.8.2 微尺度内部流动中的传热
8.9 对流传质
8.10 小结
参考文献
习题
※第 9 章自然对流
9.1 物理的讨论
9.2 控制方程
9.3 相似性讨论
9.4 垂直表面上的层流自然对流
9.5 湍流的影响
9.6 实验关系式：外部自然对流流动
9.6.1 垂直平板
9.6.2 倾斜和水平平板
9.6.3 水平长圆柱
9.6.4 圆球
9.7 平行平板间槽道内的自然对流
9.7.1 垂直槽道
9.7.2 倾斜槽道
9.8 实验关系式：封闭空间
9.8.1 矩形腔体
9.8.2 同心圆柱
9.8.3 同心圆球
9.9 联合的自然和受迫对流
9.10 对流传质
9.11 小结
参考文献
习题
※第 10 章沸腾和凝结
10.1 沸腾和凝结中的无量纲参数
10.2 沸腾模式
10.3 池内沸腾
10.3.1 沸腾曲线
10.3.2 池内沸腾的模式
10.4 池内沸腾关系式
10.4.1 核态池内沸腾
10.4.2 核态池内沸腾的临界热流密度
10.4.3 热流密度的极小值
10.4.4 膜态池内沸腾
10.4.5 参数对池内沸腾的影响
10.5 受迫对流沸腾
10.5.1 外部受迫对流沸腾
10.5.2 两相流动
10.5.3 微槽道中的两相流动
10.6 凝结的物理机理
10.7 垂直板上的层流膜状凝结
10.8 湍流膜状凝结
10.9 径向系统中的膜状凝结
10.10 水平管内的膜状凝结
10.11 珠状凝结
10.12 小结
参考文献
习题
第 11 章换热器
11.1 换热器的类型
11.2 总传热系数
11.3 换热器分析：利用对数平均温差
11.3.1 顺流换热器
11.3.2 逆流换热器
11.3.3 特殊的运行状况
11.4 换热器分析：有效度-NTU 法
11.4.1 定义
11.4.2 有效度-NTU 关系式
11.5 换热器设计和性能计算：利用有效度-NTU 法
11.6 紧凑式换热器
11.7 小结
参考文献
习题
※第 12 章辐射：过程和性质
12.1 基本概念
12.2 辐射强度
12.2.1 数学定义
12.2.2 辐射强度及其与发射的关系
12.2.3 有关辐照密度的概念
12.2.4 有关有效辐射密度的概念
12.3 黑体辐射
12.3.1 普朗克分布
12.3.2 维恩位移定律
12.3.3 斯蒂芬-玻尔兹曼定律
12.3.4 带发射
12.4 实际表面的发射
12.5 实际表面的吸收、发射和透射
12.5.1 吸收率
12.5.2 反射率
12.5.3 透过率
12.5.4 要额外考虑的一些问题
12.6 基尔霍夫定律
12.7 灰表面
12.8 环境辐射
12.9 小结
参考文献
习题
第 13 章表面之间的辐射换热
13.1 视角系数
13.1.1 视角系数积分
13.1.2 视角系数关系式
13.2 腔体中不透辐射的漫射灰表面之间的辐射换热
13.2.1 一个表面上的净辐射换热
13.2.2 表面之间的辐射换热
13.2.3 黑体辐射换热
13.2.4 两个表面的腔体
13.2.5 防辐射屏
13.2.6 再辐射表面
13.3 多种模式传热
13.4 伴有参与介质的辐射换热
13.4.1 容积吸收
13.4.2 气体发射与吸收
13.5 小结
参考文献
习题
※第 14 章扩散传质
14.1 物理起因和流率方程
14.1.1 物理起因
14.1.2 混合物的组成
14.1.3 斐克（Fick）扩散定律
14.1.4 质量扩散率
14.2 在非静止介质中的质量扩散
14.2.1 绝对和扩散组分流密度
14.2.2 柱状容器中的政法
14.3 静止介质近似
14.4 静止介质的组分守恒
14.4.1 控制容积的组分守恒
14.4.2 质量扩散方程
14.4.3 给定表面浓度的静止介质
14.5 边界条件和交界面上浓度的不连续性
14.5.1 蒸发和升华
14.5.2 气体在液体和固体中的溶解度
14.5.3 催化表面反应
14.6 伴随均质化学反应的质量扩散
14.7 瞬态扩散
14.8 小结
参考文献
习题

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