采用7選1模塊，即考生從“氣體動力學”、“燃燒學”、“能源轉化基礎”、“制冷原理與工程”，“流體機械原理與設計”，“發動機強度與振動”和“核反應堆物理分析”7個模塊中，任選一個模塊作答。每個模塊題目包括兩部分，即基礎概念與知識部分和綜合應用部分。綜合應用部分試題形式多屬于開放性題目，考察學生綜合應用本方向知識體系能力。

7個模塊所涵蓋主要課程及參考書目如下：

[1] 氣體動力學（100分）

參考書目：《氣體動力學基礎》，陳浮等編著，哈爾濱工業大學出版社，2014年。

主要內容

一維定常流動基本方程：連續、動量、能量方程的不同形式及其推廣應用；各種氣動函數及其應用。

波系：弱擾動波的形成、傳播及其特點（含波前后參數關系分析）；激波的形成、傳播及其特點（含波前后參數關系分析）；波的反射及相交。

一維定常管流：收縮噴管、縮放/拉法爾噴管內流動狀態與氣動參數關系；摩擦管道、換熱管道內氣體流動的特點及其對參數影響。

[2] 燃燒學（100分）

主要參考資料：《燃燒學》，徐通模、惠世恩編，機械工業出版社，2011年；《燃燒學導論：概念與應用（第3版）》，特納斯著、姚強、李水清、王宇等譯，清華大學出版社，2015年。

主要內容

燃燒化學基礎：燃燒焓和絕熱火焰溫度計算；化學反應速率和活化能；鏈鎖反應；典型氣體燃燒反應機理；NO生成機理。

燃燒物理學基礎：二元組分擴散理論；多組分燃燒系統的質量平衡和能量平衡；直流射流和旋轉射流；斯蒂芬流。

氣體燃料燃燒：預混氣體熱自燃理論；預混氣體點燃理論；層流火焰傳播的熱理論；湍流火焰傳播理論基礎；火焰穩定性分析；預混燃燒和擴散燃燒分析。

液體燃料燃燒：單個液滴蒸發過程分析；單個液滴燃燒過程分析；液體霧化和液霧燃燒理論基礎，液體燃料燃燒組織。

固體燃料燃燒：固體燃料熱解基本原理和模型；碳燃燒異相反應理論；碳燃燒反應機理；碳燃燒反應控制；固體燃料燃燒組織。

[3] 能源轉化基礎（100分）

主要參考資料：《能量化學》，吳周新等編著，化學工業出版社，2016年；其他參考書：《物理化學講義》，彭笑剛著，高等教育出版社，2012年。

主要內容

分子能量系統：由分子能級到分子能量系統；光譜選律；光熱轉化定律；波粒二象性與光電效應；固體能帶與分子能級間的關系與區別；結合光熱轉化與光電轉化過程，深入理解和認識分子能量系統。

能量轉換與儲存：化學鍵的三種模型及其含義；反應焓、反應熱、反應自由能的表達式及物理意義；吉布斯自由能與亥姆霍茲自由能；化學勢的定義及表達式；能斯特方程的推導；能夠分析熱化學儲存與電化學儲存過程及影響因素。

能量傳遞與控制：能量傳遞的介質；能量傳遞基本定律：傅里葉導熱定律、焦耳定律、菲克擴散定律；熱流控制的原理與方法；能夠分析熱管、選擇性吸收涂層等涉及的能量傳遞及影響因素。

碳基能源熱轉化：煤炭、生物質、油、氣等能源物質的分子結構；化學反應的熱力學和動力學控制；氣固異相催化的步驟及影響因素；固定床、移動床和流化床的一般特點和規律；能夠分析和理解煤炭/生物質的熱解技術、氣化和液化技術。

[4] 制冷原理與工程（100分）

參考書目：《制冷原理及設備》，吳業正、朱瑞琪等編著，西安交通大學出版社，2015年第4版。

主要內容

各種制冷方法的制冷原理和工作特點：掌握蒸汽壓縮制冷、蒸汽吸收制冷、蒸汽噴射制冷、吸附制冷、熱電制冷、磁制冷、氣體膨脹制冷等制冷方法的工作原理和特點。

單級壓縮制冷的熱力循環特性分析：掌握理想循環和逆卡諾循環的壓力-比焓圖和溫度-比熵圖，和性能系數的計算。了解單級壓縮制冷的實際循環，以及液體過冷、蒸汽過熱、回熱、換熱和壓力損失對系統性能的影響。

制冷劑的基本概念：制冷劑的熱力性質對循環的影響，掌握一點、兩線、三區的概念。了解制冷劑的分類和選用制冷劑時需要考慮的因素。混合制冷劑的熱力學特征。

兩級壓縮和復疊式制冷循環特性分析：掌握典型的兩級壓縮和復疊式制冷循環的工作原理和熱力計算。

吸收式制冷機和熱泵的循環特性分析：吸收式制冷機(氨或溴化鋰)和熱泵的基本工作原理、應用和熱力計算。

空調的空氣熱濕處理設備及原理：了解空氣熱濕處理的設備，掌握空氣熱濕處理的途徑與原理，掌握焓濕圖的基本畫法，利用焓濕圖分析空氣熱濕處理過程，了解不同季節空氣熱濕處理方案。

[5] 流體機械原理與設計（100分）

參考書目：1、閆國軍主編，葉片式泵風機原理及設計，哈爾濱工業大學出版社出版，2009年；2、關醒凡著，現代泵理論與設計，中國宇航出版社，2011年。

主要內容

葉片式泵基本概念：葉片式泵的工作原理，主要類型，泵主要性能參數，葉片式泵的典型結構。難點在于吸入過程分析和揚程的概念。

葉片式泵基本理論：葉輪葉片的表示方法，一元理論假設和速度三角形，葉片式泵的基本方程，出口角對泵性能的影響，泵的特性曲線，泵內的損失及效率。難點在于一元理論假設的理解和速度三角形的繪制。

葉片式泵的相似理論：葉片式泵的相似定律，比轉速，相似理論的應用，切割定律，液體粘性對泵性能的影響。難點在于相似工況的理解和相似理論的應用。

葉片式泵的空化和空蝕：空化和空蝕基本概念，葉片式泵產生空化時的現象和空化類型，空化基本方程，空化相似定律，裝置空化余量的計算方法，提高泵抗空化性能的措施，空化的熱力學影響。難點在于空化計算。

葉片式泵的運轉特性及調節：葉片式泵運轉時的工況點確定，葉片式泵串聯和并聯運轉分析，泵運轉工況的調節方法和應用。難點在于泵系統運行工況點的分析和流量調節方法。

[6] 發動機強度與振動（100分）

參考書目：《航空燃氣渦輪發動機強度設計》，宋兆泓、熊昌炳、鄭光華編著，北京航空航天大學出版社，1988年；《透平零件結構強度與振動》，吳厚鈺編著，機械工業出版社，1984年。

主要內容

葉片靜強度：葉片的受力分析；葉片離心應力計算；葉片彎曲應力計算；葉片的靜強度校核。

葉片振動：葉片振動的激振力產生的原因及特性分析；葉片振動形式分析；等截面葉片自振頻率計算方法；葉片的動頻和動應力分析；影響葉片自振頻率的主要因素。

葉輪強度：旋轉薄圓環的應力計算；葉輪應力計算的基本方程；等厚度葉輪應力計算；實際葉輪應力計算的二次計算法，葉輪強度校核。

轉子振動與臨界轉速：單盤轉子振動特性分析；等直徑轉子的振動特性；影響臨界轉速的因素；初參數法計算轉子臨界轉速；轉子動平衡理論及應用。

主軸強度：渦輪軸強度計算；其他類型主軸的外載荷；主軸的剛度；主軸的疲勞強度計算。

[7] 核反應堆物理分析（100分）

參考書目：《核反應堆物理分析》，謝仲生主編，西安交通大學出版社，2020，第5版。

主要內容

反應堆的和物理基礎：包括裂變及鏈式裂變反應,反應堆；中子與原子核的相互作用機制，散射、吸收和裂變；物性參數包括微觀截面、宏觀截面、平均自由程、中子通量密度（注量率）、核反應率）；鏈式裂變過程，中子循環及四（六）因子公式；共振吸收與多普勒效應。

中子學過程：中子的散射與能量分布，散射角與散射角余弦，對數能降（了變量）；中子的慢化能譜，有效共振積分和逃脫共振俘獲概率，熱中子能譜與熱中子的平均截面。

中子的擴散與臨界理論：斐克定律及其假設條件，單能中子擴散方程（適用范圍、邊界條件）；非增殖戒指內中子擴散方程的解（無限介質點源、平面源、兩種不同介質）；擴散長度、慢化長度和徙動長度；均勻介質增殖堆單能中子擴散方程及其解析解，臨界條件（幾何曲率、材料曲率），臨界計算的任務及單群理論的修正；反射層及其作用，反射層節省，中子通量密度分布不均及功率展平。

分群擴散理論與柵格的均勻化：中子的能量分群及群常數，雙群方程；柵格的非均勻效應，柵格的均勻化及柵元均勻化群常數，多群常數與少群常數，溫度對共振吸收的影響，柵格幾何參數的選擇。

反應堆內的燃料變化及動力學過程：燃耗、中毒與反應性控制、反應性，剩余反應性；反應性控制，剩余反應性的變化（Xe，Sm中毒），燃耗深度，堆芯壽期；燃料的轉換與增殖、倍增時間（線性、指數）；溫度效應，反應性系數包括溫度（燃料，慢化劑），空泡，功率等；溫度系數對穩定性的影響，剩余反應性，控制毒物價值，停堆深度，總的被控反應性；反應性控制的任務及方式，控制棒控制及特點，干涉效應，深度對功率的影響；可燃毒物控制及特點，化學補償控制及特點。

反應堆動力學：緩發中子的作用，點堆模型及中子動力學方程，反應堆周期，反應堆響應特性。

（三）、面試（150分）

學科將組成專家組對考生進行面試，考核內容包括：

（1）身心健康狀態；

（2）綜合分析與語言表達能力；

（3）對本學科國內外前沿研究課題的了解；

（4）外語聽力及口語；

（5）專業課以外其他知識技能的掌握情況；

（6）特長與興趣；

（7）從事科研工作的潛力；

（8）從事科研工作的基礎與能力。

具體考核形式屆時以復試方案為準。