备考指导北科动力工程及工程热物理专业考研大纲参考书目及经验指导.docx

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备考指导北科动力工程及工程热物理专业考研大纲参考书目及经验指导

新祥旭考研：

十年专注考研一对一辅导

    一、招生信息

招生院系：

  015能源与环境工程学院

招生人数：

  34

招生专业：

  080700动力工程及工程热物理

二、研究方向

01流动、传热与传质

02燃烧理论与高效清洁燃烧

03材料热物性与测试技术

04热工理论与技术

05热过程和热设备

06节能理论与节能设备

07新能源技术及应用

08动力机械设计、仿真与控制

09热能动力装置及控制

10传输过程的数值模拟

11非牛顿流体理论与实验研究

12多相流理论与实验研究

13制冷技术

14气体分离技术及应用

15人工环境与工程

16流化床理论与应用

17热设备、热过程诊断及能效评估

18能源系统优化

三、考试科目

初试科目：

①101思想政治理论

②201英语一

③301数学一

④811热工理论（包括传热传质学、工程热力学）

复试科目：

535专业综合

四、考试大纲

（1）811热工理论考试大纲

传热学部分

热传导的基本概念和方程 

导热的基本概念，热导率，热扩散率，傅立叶定律，导热微分方程，求解导热微分方程的定解条件。

熟练掌握温度场、温度梯度、热流密度、热流和热量等基本概念，及导热问题的数学模型的建立：

导热微分方程、边界条件与初始条件。

稳态导热 

平壁、圆筒壁、球壳的一维导热。

单层和多层壁的一维导热。

具有内热源的一维稳态导热。

肋片的导热，肋效率。

接触热阻、热阻网络图、临界绝热半径。

多维稳态导热。

熟练掌握本章基本概念、基本理论及导热计算。

非稳态导热 

非稳态导热的基本概念。

无限薄材加热或冷却的集中参数法。

无限大平板、无限长圆柱体、球体和半无限大物体非稳态导热问题的求解。

多维非稳态导热的计算。

熟练掌握本章基本概念、基本理论及导热计算。

导热的数值解法 

稳态和非稳态导热的数值解法：

空间/时间离散化，节点差分方程的建立和求解。

熟练掌握本章基本概念、基本方法及导热数值计算。

强制对流换热 

对流换热定义。

对流换热问题的完整数学描述。

边界层对流换热微分方程组的建立和求解。

动量及热量的类比、相似原理在对流换热上的应用。

外掠平板、单管、管束的强制对流换热和管内受迫对流换热。

熟练掌握本章基本概念、基本理论及对流换热计算。

自然对流换热 

自然对流机理。

浮升力。

大空间、有限空间自然流动换热。

熟练掌握本章基本概念、基本理论及对流换热计算。

沸腾换热和凝结换热 

沸腾换热和凝结换热。

了解沸腾曲线上各状态间的区别，了解影响沸腾曲线的主要因素，了解凝结换热的基本概念。

辐射换热 

热辐射的本质、概念及基本定义。

黑体与灰体。

普朗克定律，斯蒂芬-玻尔兹曼定律，维恩位移定律，兰贝特定律，克希荷夫（基尔霍夫）定律。

辐射角系数的定义、基本性质和计算方法。

两表面和多表面系统的辐射换热计算。

辐射热阻与网络求解法。

辐射遮热板。

气体辐射的特点和贝尔定律，具有吸收-透过性介质的辐射换热。

熟练掌握本章基本概念、基本理论及辐射换热计算。

换热器 

换热器的类型和原理，换热器的设计和校核计算。

对数平均温差法、效能-传热单元数法。

强化/削弱传热的方法。

熟练掌握本章基本概念、基本理论及传热计算。

工程热力学部分

基本概念

热力系统，状态与状态参数，平衡状态，准静态过程，可逆过程，稳定流动，膨胀功、技术功、流动功和轴功，功与热量，能量的数量和品质。

热力系统、平衡状态、状态参数及其数学特征；准平衡过程、可逆过程以及可逆过程中的功和热量在状态参数图上的表示。

热力学第一定律

闭口系统能量方程，开口系统能量方程，稳定流动能量方程，热力学能、焓的定义及其物理意义；可逆过程的容积变化功、推动功、轴功和技术功的计算及在p-v图或T-s图上的表示；热力学第一定律基本表述和一般表达式；闭口系第一定律的解析式及在过程、循环和孤立系中的应用；稳定流动开口系第一定律表达式。

气体和蒸汽的性质

理想气体模型，理想气体状态方程及通用气体常数，理想气体的比热，理想气体的热力学能、焓、熵及其计算；水蒸汽的发生过程，水蒸气的饱和状态和相图，水蒸气的基本热力过程，水蒸汽图表结构和应用，水蒸汽的状态及其状态参数的确定。

气体和蒸汽的基本热力过程

理想气体状态方程；理想气体基本过程与多变过程的分析；理想气体多变过程中热力学能、焓、熵变、容积变化功、技术功和热量的计算；应用p-v图或T-s图分析多变过程。

蒸气的定压过程和绝热过程分析及其在p-v图或T-s图上的表示；蒸气热力过程的热量和功量的计算。

热力学第二定律  

热力学第二定律的经典表述、卡诺循环及定理、克劳修斯不等式和孤立系统熵增原理；卡诺循环的效率、卡诺定理及其推论；热力学第二定律的数学表达式；不可逆过程熵变的计算；熵的定义及其物理意义；熵流、熵产以及熵方程；孤立系统的熵增原理；热量的可用能、系统作功能力损失。

利用热力学第二定律及其定理正确地判断热力学系统和过程的进行方向和各种可逆循环的热效率。

压气机的热力过程

压气机分类和特征；不同压缩过程状态参数的变化规律、耗功计算以及压气机的耗功计算；活塞式压气机理论耗功、余隙容积对活塞式压气机工作特性的影响；多级压缩，中间冷却的最佳中间压力及耗功计算。

气体动力循环

循环分析的一般方法、循环抽象与简化、标准空气假设、活塞式内燃机循环抽象与简化、活塞式内燃机的混合加热理想循环、定压加热理想循环和定容加热理想循环分析、活塞式内燃机的特性参数：

压缩比、定容增压比、定压预胀比及它们对热效率及循环净功的影响、活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较；燃气轮机装置的抽象与简化、燃气轮机装置的定压加热理想循环、循环增压比和增温比、燃气轮机装置理想循环分析、提高燃气轮机装置循环热效率的热力学措施。

蒸汽动力装置循环

朗肯循环及热效率、蒸汽初参数对循环热效率的影响；再热循环分析、回热循环分析；各种循环的在p-v和T-s图上的表示及分析。

动力装置、制冷装置及其循环

逆向循环的经济性指标及循环进行的条件；压缩气体制冷循环、制冷量和制冷系数及循环压力比的关系、回热式压缩气体制冷循环、热泵循环；压缩蒸气制冷循环分析、制冷工质性质表、制冷剂的性质。

各种装置循环的工作流程及其热力过程在T-s图或p-h图上的表示；循环热力过程的热力分析；各种循环吸热量、放热量、循环净功、热效率或制冷系数的分析计算；循环能量利用经济性的影响因素及提高能量利用率方法和途径。

理想混合气体及湿空气

理想混合气体的概念；理想气体混合物；理想混合气体的密度、气体常数以及比热容、热力学能、焓和熵的计算；湿空气、未饱和湿空气、饱和湿空气的含义；绝对湿度、相对湿度和含湿量的概念；湿空气的基本热力过程的分析与计算。

五、参考书

1.《传热学》第四版，杨世铭，陶文铨。

高等教育出版社，2006.

2.《传热学（第2版）（改编版）》，冯妍卉，贾力，张欣欣，彭晓峰改编，YunusA.Cengel著。

高等教育出版社，2007.

3.北京科技大学“传热传质学”课程网站——国家资源共享课：

4.《工程热力学》第四版，沈维道，童钧耕主编。

高等教育出版社，2007. 

（2）535专业综合

《工程流体力学》部分

1．流体力学的基本概念

流体的定义与流体的连续性假设；流体的粘性的定义及牛顿内摩擦定理；流体物理属性；作用在流体上的力；流体的受力特性、压缩性和不可压缩流体的概念；粘性产生的原因。

2．流体静力学

流体的静压力及其特性；流体欧拉平衡微分方程；流体静力学基本方程式；液体压力计及压力的表示方法和单位；液体的相对平衡；静止流体作用在平面上的力；静止流体作用在沉没物体上的总压力及阿基米德定律。

3．流体运动的基本概念和基本方程

一维稳定流动的连续性方程；一维理想流体流动的运动微分方程；伯努利方程；动量方程；；研究流体流动的方法；流动的分类；迹线与流线；流管与流量；动量矩方程；理想流体沿法线方向的微分方程。

4．粘性流体的管内流动 

粘性流体总流的伯努利方程的推导及应用；；层流流动与紊流流动；圆管内的层流流动的分析推导方法；紊流流动的基本概念，普朗特混合长度模型；沿程能量损失的实验研究，非园形管道内的流动的研究方法；局部能量损失；掌握管道计算。

5.理想流体的有旋流动与无旋流动 

流体流动的连续性方程；三维理想流体流动的运动微分方程；速度势与流函数；；流体微团运动的四种形式；；无旋流动的伯努利方程；涡量场、速度环量与斯托克斯定理；几种简单的平面无旋流动与迭加；汤姆孙定理和亥姆霍兹定理；库塔—儒可夫斯基升力公式、叶型和叶栅的库塔—儒可夫斯基公式及库塔条件。

6．粘性流体绕过物体的流动 

不可压缩粘性流体的运动微分方程；边界层的动量积分方程；；库特流、圆管内充分发展段内层流流动；边界层的基本概念及层流边界层的微分方程；平板层流边界层、平板湍流边界层及平板混合边界层的分析计算；曲面边界层分离、卡门涡街、物体阻力及阻力系数的概念。

7．相似原理与量纲分析 

力学相似及动力相似准则；量纲分析原则、瑞利法、泊金汉π定理。

8．一维可压缩气体流动 

音速与马赫数；管道内的一维定熵流动的控制方程；小扰动在运动气流中的传播；一维可压缩流动的控制方程；流过变截面的一维可压缩定熵流动；渐缩喷管和拉瓦尔管内的定熵流动的计算；正激波的概念。

《工程燃烧学》部分

1.各类燃料（煤炭、石油加工产品和各种燃气）的使用性能，成分表示方法及发热量的计算；

2.燃烧设计计算，包括燃料燃烧空气需求量，燃烧产物生成量、产物成分、密度以及燃烧温度的计算；

3.燃烧检测计算，包括气体分析方程的使用、空气消耗系数的计算以及化学不完全燃烧的计算；

4.燃烧反应动力学基础，包括质量作用定律、阿累尼乌斯定律、各种参数（反应物浓度、混合比例、温度、压力等）对燃烧速度的影响；

5.着火的基本观念，绝热和有散热条件密闭容器中可燃混合物的热自燃条件分析、开口体系中可燃混合气的着火、燃烧与熄灭条件分析、开口体系中纯扩散燃烧状态分析；

6.火焰传播的概念、层流火焰传播速度的影响因素及实验测定方法，湍流火焰传播概念；

7.层流预混火焰的结构及稳定性、湍流预混火焰的稳定措施、层流及湍流扩散火焰的结构特点；

8.液体燃料的蒸发与燃烧规律，包括蒸发燃烧速率、燃尽规律与燃烧时间的计算及影响因素；

9.煤的挥发分析出规律、碳燃烧反应类型、炭粒燃烧速率及燃尽规律；

10.燃气燃烧的类型及特点、各种燃气烧嘴的结构特点、燃油燃烧器的类型及结构特点、各种煤炭燃烧方法的特点及应用领域。

五、参考书

[1]刘向军编：

《工程流体力学》（第二版），北京：

中国电力出版社，2013年

[2]孔珑编：

《流体力学》，北京：

高等教育出版社，2003年

[3]韩昭仓主编：

《燃料及燃烧》（第二版），北京：

冶金工业出版社，1994年。

[4]汪军等编：

《工程燃烧学》，北京：

中国电力出版社，2008年7月。

[5]童正明等编著：

《工程燃烧学》，北京：

中国计量出版社，2008年1月。