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專業基礎課《傳熱和傳質基本原理》考研大綱和參考書目
第一部分參考書目
《傳熱和傳質基本原理》(原著第 6 版)，弗蘭克 P.英克魯佩勒
(作者), 葛新石(譯者), 葉宏(譯者)，化學工業出版社，2011
第二部分 考查要點（※為掌握內容，其余為基本了解內容）
※第 1 章 導論
1.1 何謂傳熱及如何傳熱
1.2 物理機理和速率方程
1.2.1 傳導
1.2.2 對流
1.2.3 輻射
1.2.4 與熱力學的關系
1.3 能量的守恒要求
1.3.1 控制容積的能量守恒
1.3.2 表面的能量平衡
1.3.3 守恒定律的應用方法要點
1.4 傳熱問題的分析方法
1.5 傳熱學的重要性
1.6 單位和量綱
1.7 小結
參考文獻
習題
※第 2 章 熱傳導引論
2.1 傳導速率方程
2.2 材料的熱物性
2.2.1 熱導率
2.2.2 其他有關物性
2.3 熱擴散方程
2.4 邊界和初始條件
2.5 小結
參考文獻
習題
※第 3 章 一維、穩態熱傳導
3.1 平壁
3.1.1 溫度分布
3.1.2 熱阻
3.1.3 復合壁
3.1.4 接觸熱阻
3.2 導熱分析的另一種方法
3.3 徑向系統
3.3.1 圓柱體
3.3.2 球體
3.4 一維導熱結果匯總
3.5 有內熱源時的導熱
3.5.1 平壁
3.5.2 徑向系統
3.5.3 熱阻概念的應用
3.6 擴展表面的傳熱
3.6.1 擴展表面導熱的一般分析
3.6.2 等截面肋片
3.6.3 肋片性能
3.6.4 非等截面積肋片
3.6.5 表面總效率
3.7 生物熱方程
3.8 小結
參考文獻
習題
※第 4 章 二維穩態導熱
4.1 可供選擇的處理方法
4.2 分離變量法
4.3 導熱形狀因子和無量綱導熱速率
4.4 有限差分方程
4.4.1 節點網格
4.4.2 導熱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 矩陣求逆法
4.5.2 高斯一賽德爾迭代法
4.5.3 若干需要注意的問題
4.6 小結
參考文獻
習題
※第 5 章 瞬態導熱
5.1 集總熱容法
5.2 應用集總熱容法的條件
5.3 通用集總熱容分析
5.4 空間效應
5.5 有對流條件的平壁
5.5.1 嚴格解
5.5.2 近似解
5.5.3 總能傳輸
5.5.4 附加的討論
5.6 有對流條件的徑向系統
5.6.1 嚴格解
5.6.2 近似解
5.6.3 總的能量傳輸
5.6.4 附加的討論
5.7 半無限大固體
5.8 伴有定表面溫度或定表面熱流密度的物體
5.8.1 定溫邊界條件
5.8.2 定熱流密度邊界條件
5.8.3 近似解
5.9 周期性加熱
5.10 有限差分析
5.10.1 導熱方程的離散化：顯式法
5.10.2 導熱方程的離散化：隱式法
5.11 小結
參考文獻
習題
※第 6 章 對流導論
6.1 對流邊界層
6.1.1 速度邊界層
6.1.2 熱邊界層
6.1.3 濃度邊界層
6.1.4 邊界層的重要意義
6.2 局部和平均對流系數
6.2.1 傳熱
6.2.2 傳質
6.2.3 對流問題
6.3 層流和湍流
6.3.1 層流和湍流速度邊界層
6.3.2 層流和湍流狀態下的熱和組分濃度邊界層
6.4 邊界層方程
6.4.1 層流邊界層方程
6.5 邊界層相似：無量綱邊界層方程
6.5.1 邊界層相似參數
6.5.2 解的函數形式
6.6 無量綱參數的物理意義
6.7 邊界層類比
6.7.1 傳熱和傳質類比
6.7.2 蒸發冷卻
6.7.3 雷諾類比
6.8 對流系數
6.9 小結
參考文獻
習題
※第 7 章 外部流動
7.1 實驗方法
7.2 平行流中的平板
7.2.1 等溫平板上的層流：相似解
7.2.2 等溫平板上的湍流
7.2.3 混合邊界層狀態
7.2.4 非加熱起始長度
7.2.5 具有恒定熱流密度的平板
7.2.6 使用對流系數的限制
7.3 對流計算方法
7.4 橫向流動中的圓柱體
7.4.1 流動情況
7.4.2 對流傳熱和傳質
7.5 圓球
7.6 橫向通過管簇的流動
7.7 沖擊射流
7.7.1 流體力學及幾何上的考慮
7.7.2 對流傳熱和傳質
7.8 堆積床
7.9 小結
參考文獻
習題
※第 8 章 內部流動
8.1 流體力學問題
8.1.1 流動狀態
8.1.2 平均速度
8.1.3 充分發展區中的速度分布
8.1.4 充分發展流動中的壓力梯度和摩擦因子
8.2 熱的問題
8.2.1 平均溫度
8.2.2 牛頓冷卻定律
8.2.3 充分發展的狀態
8.3 能量平衡
8.3.1 概述
8.3.2 等表面熱流密度
8.3.3 等表面溫度
8.4 圓管內的層流：熱分析和對流關系式
8.4.1 充分發展區
8.4.2 人口區
8.5 對流關系式：圓管內的湍流
8.6 對流關系式：非圓形管和同心管套
8.7 強化傳熱
8.8 微尺度內部流動
8.8.1 微尺度內部流動中的流動狀態
8.8.2 微尺度內部流動中的傳熱
8.9 對流傳質
8.10 小結
參考文獻
習題
※第 9 章 自然對流
9.1 物理的討論
9.2 控制方程
9.3 相似性討論
9.4 垂直表面上的層流自然對流
9.5 湍流的影響
9.6 實驗關系式：外部自然對流流動
9.6.1 垂直平板
9.6.2 傾斜和水平平板
9.6.3 水平長圓柱
9.6.4 圓球
9.7 平行平板間槽道內的自然對流
9.7.1 垂直槽道
9.7.2 傾斜槽道
9.8 實驗關系式：封閉空間
9.8.1 矩形腔體
9.8.2 同心圓柱
9.8.3 同心圓球
9.9 聯合的自然和受迫對流
9.10 對流傳質
9.11 小結
參考文獻
習題
※第 10 章 沸騰和凝結
10.1 沸騰和凝結中的無量綱參數
10.2 沸騰模式
10.3 池內沸騰
10.3.1 沸騰曲線
10.3.2 池內沸騰的模式
10.4 池內沸騰關系式
10.4.1 核態池內沸騰
10.4.2 核態池內沸騰的臨界熱流密度
10.4.3 熱流密度的極小值
10.4.4 膜態池內沸騰
10.4.5 參數對池內沸騰的影響
10.5 受迫對流沸騰
10.5.1 外部受迫對流沸騰
10.5.2 兩相流動
10.5.3 微槽道中的兩相流動
10.6 凝結的物理機理
10.7 垂直板上的層流膜狀凝結
10.8 湍流膜狀凝結
10.9 徑向系統中的膜狀凝結
10.10 水平管內的膜狀凝結
10.11 珠狀凝結
10.12 小結
參考文獻
習題
第 11 章 換熱器
11.1 換熱器的類型
11.2 總傳熱系數
11.3 換熱器分析：利用對數平均溫差
11.3.1 順流換熱器
11.3.2 逆流換熱器
11.3.3 特殊的運行狀況
11.4 換熱器分析：有效度-NTU 法
11.4.1 定義
11.4.2 有效度-NTU 關系式
11.5 換熱器設計和性能計算：利用有效度-NTU 法
11.6 緊湊式換熱器
11.7 小結
參考文獻
習題
※第 12 章 輻射：過程和性質
12.1 基本概念
12.2 輻射強度
12.2.1 數學定義
12.2.2 輻射強度及其與發射的關系
12.2.3 有關輻照密度的概念
12.2.4 有關有效輻射密度的概念
12.3 黑體輻射
12.3.1 普朗克分布
12.3.2 維恩位移定律
12.3.3 斯蒂芬-玻爾茲曼定律
12.3.4 帶發射
12.4 實際表面的發射
12.5 實際表面的吸收、發射和透射
12.5.1 吸收率
12.5.2 反射率
12.5.3 透過率
12.5.4 要額外考慮的一些問題
12.6 基爾霍夫定律
12.7 灰表面
12.8 環境輻射
12.9 小結
參考文獻
習題
第 13 章 表面之間的輻射換熱
13.1 視角系數
13.1.1 視角系數積分
13.1.2 視角系數關系式
13.2 腔體中不透輻射的漫射灰表面之間的輻射換熱
13.2.1 一個表面上的凈輻射換熱
13.2.2 表面之間的輻射換熱
13.2.3 黑體輻射換熱
13.2.4 兩個表面的腔體
13.2.5 防輻射屏
13.2.6 再輻射表面
13.3 多種模式傳熱
13.4 伴有參與介質的輻射換熱
13.4.1 容積吸收
13.4.2 氣體發射與吸收
13.5 小結
參考文獻
習題
※第 14 章 擴散傳質
14.1 物理起因和流率方程
14.1.1 物理起因
14.1.2 混合物的組成
14.1.3 斐克（Fick）擴散定律
14.1.4 質量擴散率
14.2 在非靜止介質中的質量擴散
14.2.1 絕對和擴散組分流密度
14.2.2 柱狀容器中的政法
14.3 靜止介質近似
14.4 靜止介質的組分守恒
14.4.1 控制容積的組分守恒
14.4.2 質量擴散方程
14.4.3 給定表面濃度的靜止介質
14.5 邊界條件和交界面上濃度的不連續性
14.5.1 蒸發和升華
14.5.2 氣體在液體和固體中的溶解度
14.5.3 催化表面反應
14.6 伴隨均質化學反應的質量擴散
14.7 瞬態擴散
14.8 小結
參考文獻
習題
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