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過來人分享:西安交通大學傳熱學復習指導

本文從復習資料,復習方法,歷年真題等多角度對西安交通大學傳熱學進行復習指導。

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  復習的教材是楊世銘,陶文銓編寫的《傳熱學》第四版。輔導材料是歷年的試題,交大的教學大綱;王秋旺,曾敏編著的《傳熱學要點與解題》。輔導班筆記能找到的話可以參考,找不到也無所謂。

  試卷的題型為簡答和計算。簡答6-9題,每題6-8分。計算一般是3道,總共85-95分。需要注意的是計算題每道分值很大,復習要水平過硬。如果思路不正確甚至沒有思路的話扣分就厲害了。傳熱試題復習到位考高分不難,但是不到位的話可能會有災難性的后果。

  復習中具體的問題大綱中已經講得很詳細了,一定要耐心地看。在此只簡要地談幾點復習中要注意的問題。

  1.對概念的理解一定要透徹。除了概念本身的涵義以外,也要特別注意其外延。比如說角系數的概念,要理解推導(實際上也是應用角系數做計算的前提)角系數時的兩點假定;再比如基爾霍夫定律的第三個層次,要思考應用在漫灰表面的時候是如何解除“與黑體輻射處于熱平衡”這個限制的。

  2.對于公式和微分方程,要理解其推導方法(特別是其中體現出來的解決問題的思路)和依據(包括適用條件)。注意每一項的物理意義。比如通過等截面直肋導熱的物理模型,要注意是如何使之簡化成一維穩態導熱問題的,以及其中將肋面上的對流換熱用“計算源項”處理的思想。

  3.善于做類比和對比。比如說流體外掠平板換熱與豎直熱平板自然對流換熱的表面傳熱系數沿板長的變化規律就有一定的相似性;再比如上面提到的“計算源項”,在集中參數法溫度場的求解中也用到過,但是為什么在一維物體非穩態導熱的分析解中不可以將表面對流換熱處理成“計算源項”呢?這是值得思考的問題。

  4.注意抓住問題的本質,化繁為簡。比如對流換熱特征方程中特征長度,特征速度,定性溫度的選取,雖然根據問題的不同而不同,卻是有其內在規律的。這也涉及到對流體力學的理解。舉個例子,流體橫掠管束問題,表面上是一個“管外流動”,但是它雷諾數中流速取得是管束中最小截面處的平均流速,那為什么不像一般外部流動那樣選為來流速度呢?再比如課本9.2.3節兩個漫灰表面組成的封閉腔的輻射傳熱,書中提出了三個特殊情形下的簡化公式,學完整章后應該知道,根據條件畫出系統網絡圖就可以方便地得出這幾個計算式。

  5.重視對課本中圖表的定性分析。也要注意圖表可能暗含的限制條件。比如書中普朗克定律的圖示,其實也包含了斯忒藩-玻耳茲曼定律的意義;再比如對無限大平板中心溫度諾謨圖的分析,要注意保持單一變量原則(有點隱蔽)。

  6.要重視理論的實際應用,F在的簡答題特別重視這一點,做題時要能夠看破題中現象背后的傳熱學原理。這是分析具體問題的能力?磿臅r候要細心揣摩。

  7.注意每章的前言和本章小結。對于理清脈絡,抓住重點很有好處。

  8.對課本上的例題要重視。課本例題除了說明如何規范地應用公式解決問題以外,更重要的是提供分析問題的思路。例題后的討論非常富有啟發性,對于透徹掌握概念很有效。7,8兩點是課本作者的良苦用心,考生要注意有效利用。

  9. 要注意細節。傳熱學中有許多公式中帶有有意義的符號,要特別注意。這些符號有時也與公式習慣的書寫順序相關聯。在穩態熱傳導,非穩態熱傳導,熱傳導問題的數值解法,輻射傳熱的計算這幾章中出現的較多。再有就是注意保持方程式兩邊的量綱要統一。

  最后再附上歷年的計算題涉及知識點:

  01:管內強制對流換熱及換熱器;非穩態導熱的數學描寫;多表面系統輻射傳熱。

  02:外掠平板對流換熱;換熱器計算;多表面系統輻射傳熱。

  03:換熱器計算;有內熱源下的穩態導熱;多表面系統輻射傳熱;管內強制對流換熱。

  04:有內熱源下的穩態導熱;多表面系統輻射傳熱;管內強制對流換熱及換熱器。

  05:集中參數法下的非穩態導熱;多表面系統輻射傳熱;管內強制對流換熱及換熱器。

  06:非穩態導熱的數學描寫;多表面系統輻射傳熱;換熱器計算。

  07:非穩態導熱的數學描寫,有內熱源下的穩態導熱;管內強制對流換熱及換熱器;多表面系統輻射換熱;換熱器計算。

  08:集中參數法下的非穩態導熱;多表面系統輻射傳熱;管外凝結換熱及換熱器(需要做簡單的迭代計算)。

  09:集中參數法下的非穩態導熱;對流與輻射同時存在下的傳熱;管內強制對流換熱及換熱器。

  說明:對流換熱的實驗關聯式及流體物性試卷上會給出,不用強記。但是特征方程中特征長度,特征速度,定性溫度的選取是要求熟練掌握的。

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