811热工理论包括传热传质学工程热力学考试大纲-北京科技大学.docVIP

811 热工理论 考试大纲 一、考试性质与范围 “传热学”与“工程热力学”是热能与动力工程专业的学科基础课程。传热学是研究由温差引起的热能传递规律的科学；工程热力学是研究热能和其它形式能量（特别是机械能）相互转换规律以及要求考生全面系统地掌握的的基本规律，并能灵活运用这些规律进行各种的分析计算，具有较强的综合分析问题和解决问题的能力。 2. 答题时间：3小时； 3. 试卷分数：满分为150分； 4. 试卷结构及考查比例：试卷主要分为两大部分 传热学部分：简答题约占13％，计算题约占37%； 热力学部分：简答题约占18%，计算分析题约占32%。 四、考试内容 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、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 ；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；稳开口系第一定律表达式。 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；水蒸气的饱和状态和相 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。 压气机程 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。 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、 蒸汽动力装置循环 朗肯循环蒸汽初参数对循环热效率的影响；； 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；压缩蒸气制冷循环分析、制冷工质性质表、 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