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2025年硕士研究生入学考试自命题科目考试大纲
考试科目代码：822
考试科目名称：传热学
一、考核目标
《传热学》考试大纲适用于报考湖南理工学院能源动力（085807清洁能源技术领域）硕士专业学位研究生入学考试。本课程的主要内容包括导热、对流传热、辐射换热、传热过程分析与换热器。要求考生熟练掌握三种热量传递方式的物理概念、特点、基本规律和计算方法，并能综合应用这些基础知识正确分析工程实际中的传热问题，具有分析和解决工程应用问题的能力。
二、试卷结构
（一）考试时间：180分钟，满分：150分
（二）题型结构
名词解释题：5小题，30分；
简答题：5小题，30分；
3、计算题：6小题，90分。
三、答题方式
答题方式为闭卷、笔试
四、考试内容
（一）绪论
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。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。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。
（二）稳态热传导的规律与计算
掌握导热基本定律，熟知它的意义和应用。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、一维稳态导热时的分析求解方法。对多层壁面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。
（三）非稳态热传导的计算
了解非稳态导热过程的特点及热扩散率。掌握集总参数法的分析求解方法，了解其限制条件。能列出一维非稳态导热问题的微分方程及定解条件，能应用诺谟图或近似计算公式对简单形状物体的二维、三维问题的乘积解法进行工程计算。了解半无限大物体非稳态导热问题的基本概念。了解周期性非稳态导热的基本概念。
（四）热传导问题的数值解法
了解数值解法求解导热问题的基本方法与思路。掌握用热平衡法导出二维稳态导热问题内部节点及常见边界条件下边界节点的离散方程。掌握用迭代法求解离散方程的基本方法。能用热平衡方法导出一维非稳态导热问题的显式离散方程。从物理概念上了解稳定性条件。
（五）对流传热的理论分析与实验研究基础
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。掌握牛顿冷却公式，流动边界层和温度边界层概念。理解影响对流换热的因素。理解描写常物性流体对流换热的微分方程组及其定解条件。掌握流体层流流动时能量微分方程的边界层简化方法及这一简化的物理和数学意义。了解积分方程求解外掠等壁温平板层流换热问题的方法。理解相似原理或量纲分析在指导对流换热实验中的作用及准则方程的导出，常用准数的物理意义。
（六）单相对流传热的实验关联式
掌握实验数据的整理方法。理解管内换热入口段与充分发展段的概念。掌握定性尺寸和定性温度的概念。能正确和熟练地运用准则方程（实验关联式）计算下列情形下的对流换热：圆管、非圆形通道内强制对流换热，外掠单管及管束强制对流换热，简单形状物体的大空间自然对流换热。了解有限空间自然对流换热、微细尺度通道、纳米流体的概念。理解单相对流传热的强化传热技术、机理及评价方法。
（七）相变对流传热的计算
了解珠状凝结和膜状凝结的现象，理解竖壁上纯净蒸气层流膜状凝结换热的分析解的推导过程。能正确和熟练地应用竖管外、竖壁上、水平管和管束外凝结换热的计算公式进行计算，了解影响凝结换热的主要因素及强化途径。重点掌握大容器饱和沸腾曲线上的核态沸腾区、稳定膜态沸腾区和临界点。理解确定临界热流密度的工程意义。能够计算大容器的饱和核态沸腾换热、临界热流密度。了解影响沸腾换热的主要因素及强化途径。掌握热管的基本结构和工作原理。
（八）热辐射基本定律和物体的辐射特性
理解热辐射的本质、基本特征，掌握热辐射的基本定律。重点掌握斯忒藩-玻耳兹曼定律及基尔霍夫定律、黑体辐射函数表的应用。了解影响实际物体表面辐射特性的因素。掌握漫射表面和灰体的概念。理解漫灰表面概念对简化辐射换热工程计算的重要意义。
（九）辐射传热的计算
理解并掌握角系数的定义和性质（相对性、完整性和可加性）。了解角系数是纯几何因子的成立条件。能应用工程图表查取角系数，学会角系数的代数分析法。重点掌握有效辐射的概念。掌握简单几何条件下，被透明介质隔开的漫灰表面间辐射换热的计算。能用有效辐射概念和网络法对二个和三个表面之间的辐射换热进行计算。掌握辐射换热的强化与削弱的途径、会对综合传热问题进行分析。
（十）传热过程分析与换热器的热计算
理解热量传递三种基本方式的综合作用。 理解复合换热过程的计算方法，了解辐射换热表面传热系数的概念。了解何时会出现临界热绝缘直径问题。理解传热系数的组成，能应用热阻概念分析传热过程。掌握强化与削弱传热的原则和手段。了解工程中典型换热器的型式，掌握对数平均温差的推导和计算。掌握换热器的平均温差法和效能—传热单元数法。
五、主要参考书
《传热学》（第五版），陶文铨编著，高等教育出版社，2019年。
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