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華北電力大學2021年碩士生入學考試初試科目考試大綱

考試科目編號：823

考試科目名稱：熱工基礎

熱工基礎課程包括三部分內容：工程熱力學、傳熱學、工程流體力學，每部分75分，考生需從中選取2個部分的內容作答，滿分150分。

《工程熱力學》部分

一、考試的總體要求

掌握工程熱力學基本概念、能量轉化的基本規律和工質(主要是理想氣體和水蒸氣)的基本性質，理論與實際結合，分析與計算各種與熱力學有關的現象和問題。

二、考試的內容

1.基本概念：

熱力系統、絕對壓力、可逆過程、卡諾循環、卡諾定理、熱力學第二定律的內容、過程進行的方向性、孤立系統熵增原理、㶲、制冷系數、熱泵系數、水蒸氣臨界點、噴管的選擇、臨界壓力比、節流、多級壓氣機的最佳中間壓力、壓氣機的等熵效率、朗肯循環、再熱循環、抽汽回熱循環、熱電聯產、燃氣輪機循環、燃氣蒸汽聯合循環、回熱度、汽輪機相對內效率等等。

2.理想氣體計算：

理想氣體的狀態方程、比熱容、熱力學能、焓、熵的計算;理想氣體熱力過程計算;壓氣機計算;噴管計算。

3.水蒸汽計算

水蒸汽的熱力學能、焓、熵、干度，水蒸氣的熱力過程計算。

4.熱力循環計算：

卡諾循環、朗肯循環、再熱循環、抽汽回熱循環、熱電聯產、燃氣輪機循環、燃氣-蒸汽聯合循環等的計算。

三、考試的題型

簡答題、計算題、分析題等。

四、參考書目

王修彥：《工程熱力學》，機械工業出版社

沈維道童鈞耕：《工程熱力學》，高等教育出版社等

《傳熱學》部分

一、考試的總體要求

掌握熱能傳遞的基本規律和基本理論;能夠應用工程數學知識建立傳熱問題的物理模型、并進行解析分析;具有利用傳熱學知識解決、分析工程實際問題的能力;對熱工測試方法具有初步了解。

二、考試的內容

1.熱傳導

導熱基本定律;導熱微分方程及其定解條件;單層、多層平壁和圓筒壁的穩態導熱溫度分布及導熱量的計算;穩態導熱熱阻;肋效率、等截面直肋的穩態導熱分析方法。非穩態導熱的集總參數分析法;一維非穩態導熱問題的分析解及其討論;半無限大物體的非穩態導熱;簡單形狀物體二維和三維導熱問題的計算方法。多維穩態和一維非穩態導熱問題的有限差分數值分析方法;內部節點和邊界節點離散方程的建立。

2.對流換熱

影響表面傳熱系數的因素;對流換熱微分方程組及邊界條件;速度邊界層和熱邊界層概念;動量傳遞與熱能傳遞的比擬。相似理論在對流換熱中的應用;圓管及非圓形通道內強制對流換熱特征;大空間自然對流換熱的特征及分析方法。膜狀凝結換熱計算及主要影響因素;大空間飽和沸騰曲線，臨界熱負荷;凝結和沸騰傳熱主要影響因素和強化措施;熱管的工作原理。

3.輻射換熱

黑體輻射的基本定律：普朗克定律、維恩位移定律、斯蒂芬-波爾茲曼定律、蘭貝特定律;實際物體輻射特點;灰體、基爾霍夫定律。角系數概念、特性及求解方法;被透明介質隔開的灰體表面之間輻射換熱的分析;輻射表面熱阻、輻射空間熱阻、輻射網絡求解方法;氣體輻射的特點;遮熱罩原理。

4.傳熱過程分析及換熱器設計

傳熱過程的分析計算方法;臨界熱絕緣直徑;換熱器的形式及對數平均溫差;換熱器設計的對數平均溫差法;換熱器設計的效能-傳熱單元數法;換熱器的污垢熱阻;傳熱強化與削弱。

三、考試的題型

簡答題、分析題、證明題、計算題

四、參考書目

《傳熱學》第5版，陶文銓楊世銘編著，高等教育出版社，2019年版

《工程流體力學》部分

一、考試的總體要求

掌握工程流體力學的基本理論、基本方程和流體工程中基本的分析、計算方法，能夠靈活運用工程流體力學理論及方法分析計算從實際工程中簡化出來的綜合性問題。

二、考試的內容

1.流體物理性質：連續介質模型，流體的粘性、壓縮性和膨脹性，牛頓內摩擦定律，牛頓流體，作用在流體上的體積力和表面力。

2.流體靜力學方程及應用：靜壓強，流體平衡方程,等壓面，流體靜力學基本方程，流體的相對平衡。

3.流體運動學：歐拉法與拉格朗日法，流線，跡線，流管，系統、控制體，定常流動連續方程，定常管流動量方程，伯努利方程及其應用。

4.相似原理及量綱分析：動力相似準則，流動相似條件，量綱一致原則，近似的模型試驗。

5.管內流動和水力計算：管內流動的能量損失，粘性流體的兩種流動狀態，臨界雷諾數，時均速度和脈動速度，雷諾應力，簡單管道和串聯管道的水力計算，集流器和虹吸管。

6.理想流體的有旋流動和無旋流動：微分形式的連續性方程，速度勢，流函數與勢函數計算。

7.粘性流體繞物體的流動：邊界層概念，邊界層特征，曲面邊界層的分離現象，物體阻力計算。

三、考試的題型

簡答題、填空題、分析題、計算題。

四、參考書目

[1]孔瓏主編，《工程流體力學》，中國電力出版社，2014年