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考試科目名稱(chēng)：熱流基礎 考試科目代碼：[820]
一、考試要求
要求考生全面系統地掌握工程流體力學(xué)的基本概念和基本屬性，掌握流體靜力學(xué)、運動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的基本方程，能熟練、靈活地運用流體力學(xué)的基本方程分析解決流體靜力學(xué)、運動(dòng)學(xué)、動(dòng)力學(xué)的綜合性問(wèn)題。要求考生系統掌握工程熱力學(xué)的基本概念和基本定律、熱力過(guò)程和熱力循環(huán)的基本分析方法、提高能量利用效率的基本原則和主要途徑，并能夠綜合應用這些規律計算、分析和解決實(shí)際問(wèn)題。
二、考試內容
(一)工程流體力學(xué)部分(50%)
1.研究的內容和方法
(1) 連續介質(zhì)模型
(2) 作用在流體上的力
(3) 流體的主要物理性質(zhì)
2.流體靜力學(xué)
(1) 流體靜壓強及其特性，流體平衡微分方程式，力函數、等壓面
(2) 流體中壓強的表示方法
(3) 重力作用下流體的平衡方程式，重力和其它質(zhì)量力聯(lián)合作用下流體的平衡
(4) 靜止流體對平面壁、曲面壁的作用力及壓力體
3.流體運動(dòng)學(xué)
(1) 研究流體運動(dòng)的兩種方法
(2) 流體運動(dòng)的基本概念
(3) 連續性方程
(4) 流體微元的運動(dòng)分析-亥姆霍茲運動(dòng)分解定理，有旋運動(dòng)和無(wú)旋運動(dòng)
4.流體動(dòng)力學(xué)
(1) 理想流體運動(dòng)微分方程式，蘭姆-葛羅米柯形式的微分方程
(2) 伯努利積分，重力作用下的伯努利方程及意義
(3) 粘性流體運動(dòng)微分方程式，葛羅米柯-斯托克斯方程
(4) 葛羅米柯-斯托克斯方程的伯努利積分，重力作用下粘性流體微小流束伯努利方程
(5) 緩變流動(dòng)及其特性，動(dòng)量和動(dòng)能修正因數
(6) 粘性流體總流的伯努利方程、動(dòng)量方程
5.旋渦理論基礎
(1) 渦線(xiàn)、渦管、渦束和旋渦強度
(2) 速度環(huán)量和斯托克斯定理
(3) 二維旋渦的速度和壓強分布
6.理想流體平面勢流
(1) 速度勢函數和流函數，幾種簡(jiǎn)單的平面勢流
(2) 簡(jiǎn)單勢流的疊加，偶極流
(3) 流體對圓柱體的無(wú)環(huán)量、有環(huán)量繞流，庫塔-茹科夫斯基升力公式
7.相似理論基礎
(1) 流動(dòng)力學(xué)相似條件，粘性流體流動(dòng)的力學(xué)相似準數
(2) 決定性相似準數
(3) 量綱分析方法
8.流動(dòng)的阻力與損失
(1) 粘性流體的兩種運動(dòng)狀態(tài)，圓管中的層流和紊流運動(dòng)
(2) 沿程損失系數的實(shí)驗研究，局部阻力與損失計算
(3) 薄壁小孔口及圓柱外伸管嘴自由出流
9.管路的水力計算
(1) 短管、長(cháng)管的水力計算，串、并聯(lián)管路的水力計算
(2) 有壓管路的水擊
10.粘性流體繞物體流動(dòng)
(1) 邊界層的概念和特點(diǎn)
(2) 邊界層微分方程，動(dòng)量積分關(guān)系式
(3) 邊界層的分離
(二)工程熱力學(xué)部分(50%)
1.基本概念
(1) 熱力系的定義及其分類(lèi)。
(2) 熱力系的平衡狀態(tài)及準平衡過(guò)程。
(3) 溫度、壓力、比體積、熱力學(xué)能、焓和熵是描述平衡狀態(tài)的六個(gè)常用的狀態(tài)參數。
(4) 溫度、壓力、比體積這三個(gè)基本狀態(tài)參數之間的關(guān)系稱(chēng)為狀態(tài)方程。
(5) 功和熱量。
(6) 過(guò)程量與狀態(tài)量。
2.熱力學(xué)第一定律
(1) 熱力學(xué)第一定律基本表達式-基本能量方程。
(2) 閉口系、開(kāi)口系、穩定流動(dòng)系統的能量方程。
(3) 功和熱量的基本計算公式以及功和熱量在狀態(tài)坐標圖中的表示。
3.熱力學(xué)第二定律
(1)熵流、熵產(chǎn)、熵方程及其應用。
(2)卡諾定理和卡諾循環(huán)及其應用。
(3)克勞修斯積分式及其應用。
(4)孤立系熵增原理及其應用。
(5)熱量的可用能及其不可逆損失。
(6)熱量?，流動(dòng)工質(zhì)?和熱力學(xué)能?及?損。
4.氣體的熱力性質(zhì)
(1)實(shí)際氣體和理想氣體。
(2)理想氣體狀態(tài)方程和氣體常數。
(3)理想氣體的比熱容、熱力學(xué)能、焓和熵的計算式。
(4)實(shí)際氣體與理想氣體在狀態(tài)方程和集聚態(tài)上的偏離。
(5)范德瓦爾方程等實(shí)際氣體狀態(tài)方程。
(6)通用壓縮因子圖及其在實(shí)際氣體熱力性質(zhì)中的作用。
5.熱力學(xué)微分關(guān)系式
(1)特征函數。
(2)麥克斯韋關(guān)系式。
(3)純物質(zhì)的熵、焓、熱力學(xué)能及比熱容的普遍關(guān)系式。
6.水蒸氣的熱力性質(zhì)
(1)水蒸氣飽和狀態(tài)及其相關(guān)概念。
(2)水蒸氣的產(chǎn)生過(guò)程。
(3)水蒸氣圖表。
(4)水蒸氣的熱力過(guò)程。
7.理想混合氣體與濕空氣
(1)理想混合氣體的成分表示方法及其熱力性質(zhì)計算。
(2)濕空氣、飽和濕空氣與未飽和濕空氣、濕空氣的絕對濕度、相對濕度、含濕量。
(3)露點(diǎn)溫度、濕球溫度。
(4)焓濕圖及其應用。
8.理想氣體的熱力過(guò)程
(1)理想氣體典型定值(定壓、定容、定溫、定熵)過(guò)程中的狀態(tài)參數變化規律、過(guò)程圖示、功和熱量的計算與圖示。
(2)多變過(guò)程及其與理想氣體典型定值(定壓、定容、定溫、定熵)過(guò)程的關(guān)系。
(3)不作功過(guò)程和絕熱過(guò)程。
(4)混合過(guò)程。
(5)充氣與放氣過(guò)程。
9.氣體與蒸汽的流動(dòng)
(1)氣體穩定流動(dòng)基本方程。
(2)氣體流經(jīng)噴管時(shí)氣流參數與流道截面積之間的變化關(guān)系。
(3)氣體流速與流量計算以及臨界流動(dòng)和最大流量。
10.氣體的壓縮
(1)單級活塞式壓氣機的工作過(guò)程及理論功耗。
(2)帶有中冷器的多級活塞式壓氣機的優(yōu)點(diǎn)以及中間最佳壓比的選擇方法。
(3)壓氣機的絕熱、定溫、多變過(guò)程。
11.氣體動(dòng)力循環(huán)
(1)分析計算動(dòng)力循環(huán)的任務(wù)和目的。
(2)活塞式內燃機循環(huán)和影響循環(huán)熱效率的因素及提高循環(huán)熱效率的途徑。
(3)燃氣輪機裝置循環(huán)和影響循環(huán)熱效率的因素及提高循環(huán)熱效率的途徑。
(4)噴氣發(fā)動(dòng)機循環(huán)和活塞式熱氣發(fā)動(dòng)機循環(huán)。
12.蒸汽動(dòng)力循環(huán)
(1)蒸汽動(dòng)力基本循環(huán)-朗肯循環(huán)和循環(huán)熱效率的影響因素及其提高途徑。
(2)蒸汽再熱循環(huán)。
(3)抽汽回熱循環(huán)。
13.制冷循環(huán)
(1)逆向卡諾循環(huán)、制冷循環(huán)、供熱循環(huán)。
(2)空氣壓縮制冷循環(huán)。
(3)蒸汽壓縮制冷循環(huán)。
(4)制冷劑的熱力性質(zhì)。
14.化學(xué)熱力學(xué)基礎
(1)化學(xué)反應系統中的反應熱、熱效應、標準生成焓、燃料理論燃燒溫度等概念。
(2)蓋斯定律和基爾霍夫定律。
(3)化學(xué)反應的最大有用功、化學(xué)反應方向的判斷及化學(xué)平衡。
三.試卷結構
工程熱力學(xué) + 工程流體力學(xué)，考試時(shí)間180分鐘，滿(mǎn)分150分
1.題型結構
概念，簡(jiǎn)答，推導及證明，計算等
2.1內容結構- 工程流體力學(xué)
包含流體力學(xué)研究的內容和方法、流體靜力學(xué)、流體運動(dòng)學(xué)、流體動(dòng)力學(xué)、旋渦理論基礎、理想流體平面勢流、相似理論基礎、流動(dòng)的阻力與損失、管路的水力計算及粘性流體繞物體流動(dòng)等內容
說(shuō)明：對于考試內容，實(shí)際出題可能略有改變。
2.2內容結構- 工程熱力學(xué)
基本概念與基本定律、工質(zhì)的熱力性質(zhì)、熱力過(guò)程、熱力循環(huán)等
說(shuō)明：對于考試內容，實(shí)際出題可能略有改變。
四.參考書(shū)目
1. 工程流體力學(xué)部分
(1)教材：《工程流體力學(xué)》，陳卓如，王洪杰等，高等教育出版社(第三版)2013年
(2)參考資料
中國大學(xué)MOOC《工程流體力學(xué)》，王洪杰
https://www.icourse163.org/course/HIT-1207108820
國家資源共享課《工程流體力學(xué)》，王洪杰
http://www.icourses.cn/sCourse/course_5975.html
2. 工程熱力學(xué)部分
(1)教材：嚴家騄，張亞寧，王永青.《工程熱力學(xué)》(第三版). 中國電力出版社，2023.5(2024.6重印).
(2)參考資料
1. 楊玉順，張昊春，賀志宏.《工程熱力學(xué)》. 機械工業(yè)出版社. 2009.
2. 沈維道，童鈞耕主編.《工程熱力學(xué)》(第5版). 高等教育出版社. 2016.
3. 工程熱力學(xué)(能源動(dòng)力類(lèi))，中國大學(xué)MOOC，張昊春，網(wǎng)址：https://www.icourse163.org/course/HIT-1205611802，哈爾濱工業(yè)大學(xué)開(kāi)課
原標題：能源學(xué)院2025年碩士研究生入學(xué)考試大綱
文章來(lái)源：http://power.hit.edu.cn/2024/1014/c5714a355118/pagem.htm
