2021上海電力大學F003專業基礎綜合研究生考試大綱 正文

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上海電力大學
2021年碩士研究生入學復試《專業基礎綜合》課程考試大綱
 
參考書目：
1. 沈維道、童鈞耕主編，工程熱力學(第五版)，北京:高等教育出版社，2016年
2. 陶文銓主編，傳熱學（第五版），北京：高等教育出版社，2019年
3. 孔瓏主編,工程流體力學(第四版)，北京:中國電力出版社，2014年
一、復習總體要求
動力工程及工程熱物理《專業基礎綜合》考試的基本要求是使學生掌握工程熱力學、工程流體力學和傳熱學的基本理論及基本規律，并能正確運用這些基本規律進行過程的分析和計算。三個部分內容在考卷中的分值比例相同，各占三分之一。
要求學生理解工程熱力學的基本概念，掌握熱能和機械能相互轉換的基本理論、規律和方法。掌握常用工質的熱力性質、工質狀態方程及熱物性圖表。能夠熟練對各種熱力過程及各種循環進行計算和評價。要求考生正確理解工程流體力學的基本概念與基本理論，掌握流體力學中基本規律與基本原理，能夠熟練應用流體力學的基本方程與基本公式分析和解決問題。要求考生掌握傳熱學的基本概念、定律與重要的數學描述，熟悉三種熱量傳遞方式的特點與分析方法。能熟練、靈活地運用學過的基本概念、原理與計算方法分析解決單一的導熱、對流換熱、輻射換熱問題以及傳熱過程、復合換熱類綜合性問題。
 
二、復習內容
第一部分  工程熱力學
（一）基本概念
理解熱能和機械能在內燃機、蒸汽動力裝置和壓縮蒸汽制冷裝置中的轉換過程。理解熱力系統、熱力學狀態、過程、循環等各個基本概念，能夠進行系統、狀態、過程、循環的判別及分析。掌握常用的溫度、壓力單位之間的換算。能夠計算可逆過程中功的計算，能夠使用經濟性指標對循環進行簡單分析。
 
（二）氣體和蒸汽的性質
掌握理想氣體、水蒸汽、濕空氣的特點。能夠靈活應用理想氣體的狀態方程式。掌握各種氣體的熱力學能、焓和熵的計算，能夠利用比熱容計算熱量。理解飽和溫度和飽和壓力的對應關系，掌握水的定壓加熱汽化過程特點及其在狀態圖上的表示。能夠使用水蒸汽圖表獲取狀態參數。
 
（三）熱力學基本定律
掌握熱力學第一定律的實質，能夠應用熱力學第一定律的基本能量方程式和穩定流動能量方程對熱力學過程和設備進行分析計算。理解熱力學第二定律的克勞修斯說法和開爾文說法，掌握第二定律的實質。能夠對卡諾循環及逆向卡諾循環進行分析和計算，理解平均溫度的定義及提高循環效率的途徑。理解卡諾定理和熵參數，能夠辨別循環及過程進行的方向，掌握閉口及開口系統的熵方程，理解孤立系熵增原理及其實質，能夠應用能量貶值原理計算做功能力損失。
 
（四）氣體和蒸汽的熱力過程
掌握理想氣體四個基本過程的狀態方程式、各過程狀態參數的變化以及熱量和功的計算。能夠利用坐標圖進行對過程特性進行簡單判定。能夠使用水蒸汽表和圖進行基本熱力過程的計算。掌握氣體和蒸汽穩定流動的基本方程式。能夠對噴管進行設計計算及校核計算，能夠對絕熱節流過程進行計算及評價。
 
（五）動力裝置循環
掌握分析動力循環的方法。理解蒸汽參數、再熱和抽氣回熱對朗肯循環循環熱效率的影響。掌握理想循環及有摩阻的實際循環在狀態圖上的表示，能夠靈活應用水蒸氣圖表進行對基本循環、再熱循環和抽氣回熱循環進行計算和分析。了解熱電合供循環的特點以及蒸汽-燃氣聯合循環的原理。了解燃氣輪機循環裝置組成，掌握燃氣輪機定壓加熱理想循環中熱量、做功和熱效率的計算。了解提高燃氣輪機裝置循環熱效率的主要方法。
 
第二部分  工程流體力學
（一） 流體及其主要物理性質
掌握流體的定義及流體的力學特征;了解流體微團及連續介質假設基本概念; 了解作用于流體的表面力和質量力;掌握流體的壓縮性和膨脹性、 不可壓縮流體與可壓縮流體基本概念;掌握牛頓內摩擦定律并能進行簡單應用;掌握流體粘性基本概念;理解理想流體與粘性流體的區別。
 
（二）流體靜力學
掌握流體靜壓強的兩個重要特性;掌握重力作用下流體靜力學基本方程式及其應用;掌握液柱式測壓計的基本原理;能運用靜力學基本知識計算靜止液體作用在平面上的總壓力及作用點位置；能運用靜力學基本知識計算靜止液體作用在曲面上的總壓力。
 
（三） 流體運動學和流體動力學基礎
了解描述流體運動的拉格朗日法和歐拉法;掌握定常流動與非定常流動基本概念；了解跡線、流線、流管、流束、流量、有效截面、平均流速、水力半徑、急變流、緩變流基本概念;能運用動量方程進行分析與計算;掌握伯努利方程及其在流速測量、流量測量等方面的應用。
 
（四）粘性流體管內流動
掌握沿程能量損失與局部能量損失的計算公式；掌握粘性流體流動的兩種流動狀態及其判別準則；掌握圓管與非圓管中流體流動的沿程損失系數的確定；掌握局部損失系數的確定；能熟練運用伯努利方程進行管道的流動阻力計算，了解串并聯管道的水力計算；了解水擊現象及其危害，以及減弱水擊的措施。
 
（五）相似原理和量綱分析
掌握幾何相似、運動相似、動力相似基本概念； 了解弗勞德數、雷諾數、歐拉數等相似準則數；了解流動相似的條件；掌握瑞利法和定理兩種量綱分析法及其在試驗研究中的應用。
 
（六）氣體的一維流動
了解聲速與馬赫數基本概念；了解氣流的三種特定狀態；掌握變截面管流的分析與計算。
 
（七） 理想流體的有旋流動和無旋流動
了解流體微團運動的分解； 掌握有旋流動與無旋流動基本概念及其判別準則；了解渦線，渦管，渦束、渦通量基本概念；掌握速度環量及其計算；掌握速度勢函數與流函數；掌握均勻等速流、源流與匯流、勢渦幾種簡單平面勢流及其疊加；了解均勻等速流繞圓柱體的無環流流動。
 
（八）  粘性流體繞過物體的流動
掌握邊界層的基本概念；掌握曲面邊界層的分離現象；掌握粘性流體繞圓柱體的流動及卡門渦街；掌握摩擦阻力與壓差阻力，粘性流體繞流圓柱體、圓球的阻力系數與雷諾數之間的關系；掌握自由沉降速度及其計算。
 
第三部分  傳熱學
（一）熱量傳遞的三種基本方式
掌握導熱、對流和熱輻射的概念和所傳遞熱量的計算公式。掌握傳熱過程的概念及傳熱方程，能夠進行工程實際問題的傳熱過程分析。理解熱阻概念及其在分析傳熱問題中的重要地位。 
（二）導熱
    掌握傅里葉定律和導熱微分方程。了解影響導熱系數的主要因素。能應用導熱微分方程對簡單的穩態導熱問題進行分析求解。能確定一般導熱問題的定解條件——初始條件和邊界條件。了解變導熱系數的處理方法。了解肋片在工程中的應用場合。了解非穩態導熱過程的特點及熱擴散率。掌握集總參數法的分析求解方法。能列出一維非穩態導熱問題的微分方程及定解條件，能應用諾謨圖或近似計算公式對簡單形狀物體的二維、三維問題的乘積解法進行工程計算。了解數值解法求解導熱問題的基本方法與思路。掌握用熱平衡法導出二維穩態導熱問題內部節點及常見邊界條件下邊界節點的離散方程。掌握用迭代法求解離散方程的基本方法。能用熱平衡方法導出一維非穩態導熱問題的顯式離散方程。
（三）對流傳熱
    掌握牛頓冷卻公式，理解影響對流換熱的因素，掌握流動邊界層和溫度邊界層概念，理解描寫常物性流體對流換熱的微分方程組及其定解條件。理解相似原理或量綱分析在指導對流換熱實驗中的作用及準則方程的導出。掌握實驗數據的整理方法。掌握定性尺寸和定性溫度的概念，能正確和熟練地運用準則方程計算下列情形下的對流換熱：圓管、非圓形通道內強制對流換熱，外掠單管及管束強制對流換熱，簡單形狀物體的大空間自然對流換熱。了解珠狀凝結和膜狀凝結的現象，理解豎壁上純凈蒸氣層流膜狀凝結換熱的分析解的推導過程。了解影響凝結換熱的主要因素及強化途徑。掌握大容器飽和沸騰曲線上的核態沸騰區、穩定膜態沸騰區和臨界點。理解確定臨界熱流密度的工程意義。了解影響沸騰換熱的主要因素及強化途徑。
（四）輻射換熱
理解熱輻射的本質、基本特征，掌握熱輻射的基本定律，了解影響實際物體表面輻射特性的因素。掌握漫射表面和灰體的概念。理解并掌握角系數的定義和性質，能應用角系數的代數分析法。重點掌握有效輻射的概念。掌握簡單幾何條件下，被透明介質隔開的漫灰表面間輻射換熱的計算。能用有效輻射概念和網絡法對二個和三個表面之間的輻射換熱進行計算。掌握輻射換熱的強化與削弱的途徑。了解氣體輻射的特點。
（五）傳熱過程分析與換熱器熱計算
理解熱量傳遞三種基本方式的綜合作用，了解復合換熱過程的計算方法，理解傳熱系數的組成。了解工程中典型換熱器的型式，掌握換熱器的平均溫差法，了解換熱器的效能—傳熱單元數法。掌握強化與削弱傳熱的原則和手段。

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