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中國科學院大學碩士研究生入學考試

《熱工基礎》考試大綱

本《熱工基礎》考試大綱適用于中國科學院大學動力工程及工程熱物理一級學科的專業(yè)碩士研究生入學考試。《熱工基礎》包括《工程熱力學》和《傳熱學》的基本內容。要求考生對基本概念、相關的術語和準則有全面系統(tǒng)的了解，要深刻理解熱力學定律的實質和傳熱公式的性質，能靈活運用進行計算，并能對熱力過程和系統(tǒng)作分析，具有解決問題的能力。

考試形式為閉卷筆試，考試時間為180分鐘，總分150分。試卷結構基本含有判斷題、選擇題、分析推導、計算題等題型。

工程熱力學部分

一、考試內容

(一)基本概念

熱力學系統(tǒng)，基本概念和主要術語，熱力學狀態(tài)參數(shù)和狀態(tài)方程，熱力過程和熱力循環(huán)，準靜態(tài)過程和可逆過程

(二)熱力學第一定律

熱力學第一定律的實質，熱力學第一定律的開口和閉口系統(tǒng)表達式，內能、熱量和功等各項能量的性質和特點，焓的定義和能量方程的應用

(三)理想氣體性質和熱力過程

理想氣體熱力性質和狀態(tài)參數(shù)，理想氣體狀態(tài)方程，理想氣體基本熱力過程，理想氣體基本熱力過程的計算，理想氣體基本熱力過程和狀態(tài)圖

(四)熵和熱力學第二定律

熱力學第二定律的實質和描述，卡諾循環(huán)和卡諾定理，熵的概念、物理意義和數(shù)學推導，熵產和孤立系統(tǒng)熵增原理，能量的品質因素和可用能概念

(五)實際氣體性質

實際氣體的性質，范德瓦爾方程，實際氣體的計算

(六)常見熱機的熱力循環(huán)

蒸汽機的熱力過程、循環(huán)及性能計算，內燃機的熱力過程、熱力循環(huán)及性能計算，燃氣輪機的熱力過程、熱力循環(huán)及性能計算

二、考試要求

(一)基本概念

了解工程熱力學的研究對象和研究方法，確切掌握基本概念和主要術語，深入理解狀態(tài)參數(shù)和狀態(tài)方程，掌握熱力過程和熱力循環(huán)的特點，了解工程熱力學解決問題的特點、方法和步驟

(二)熱力學第一定律

深入理解熱力學第一定律的本質，熟練掌握熱力學第一定律的表達式和計算，掌握各項能量的性質和特點，掌握各類功的概念和計算，了解焓的定義和能量方程的應用

(三)理想氣體性質和熱力過程

正確理解掌握理想氣體的熱力性質和各狀態(tài)參數(shù)，理想氣體的狀態(tài)方程，理想氣體基本熱力過程的特點和狀態(tài)參數(shù)的關系，理想氣體基本熱力過程的計算，能在狀態(tài)圖上表示理想氣體的基本熱力過程并進行分析

(四)熵和熱力學第二定律

理解熱力學第二定律的實質和不同的表述形式的本質，掌握卡諾循環(huán)和卡諾定理，熵的概念和能量耗損的計算原理，可用能的概念及計算方法，理解能量的經濟性，能用此原理對熱力系統(tǒng)作分析并提出改進的途徑

(五)實際氣體性質

了解實際氣體的性質和常用的狀態(tài)方程的含義，范德瓦爾方程的物理意義，掌握對比態(tài)原理能對實際氣體進行計算

三、主要參考書目

1、沈維道等《工程熱力學》(第四版)，高等教育出版社，2007。

2、曾丹苓等《工程熱力學》(第三版)，高等教育出版社，2002。

傳熱學部分

一、考試內容

(一)基本概念

熱量傳遞的三種基本方式，傳熱過程和熱阻及計算方法

(二)穩(wěn)態(tài)導熱

導熱的基本概念和定律，導熱系數(shù)的定義和數(shù)值，一般的一維穩(wěn)態(tài)導熱的微分方程和解，穩(wěn)態(tài)導熱的應用實例

(三)不穩(wěn)態(tài)導熱

掌握不穩(wěn)態(tài)導熱的基本概念，掌握幾類不同邊界條件下不穩(wěn)態(tài)導熱及求解思路

(四)對流換熱

對流換熱的概念，對流換熱的數(shù)學描述，邊界層概念及其應用和分析，相似理論和準則數(shù)，內部流動對流換熱，外部流動對流換熱，強化對流換熱，自然對流換熱

(五)熱輻射和輻射換熱

熱輻射的基本概念，黑體輻射的基本定律，實際物體的吸收、反射和輻射，基爾霍夫定律，角系數(shù)的定義，輻射換熱，輻射與其它換熱方式的耦合

(六)傳熱和熱交換器

傳熱過程的分析和計算，熱交換器的分析和計算，強化傳熱和絕熱

二、考試要求

(一)基本概念

深入理解熱量傳遞的三種基本方式和特點，傳熱過程、熱阻以及計算方法

(二)穩(wěn)態(tài)導熱

掌握導熱的基本概念和定律，導熱系數(shù)的定義和常用材料導熱系數(shù)的數(shù)值范圍，穩(wěn)態(tài)導熱的微分方程和求解的思路，對穩(wěn)態(tài)導熱的實例能進行計算和分析，一維穩(wěn)態(tài)導熱的解析解

(三)不穩(wěn)態(tài)導熱

掌握不穩(wěn)態(tài)導熱的基本概念，幾類不同邊界條件下不穩(wěn)態(tài)導熱及求解思路

(四)對流換熱

掌握對流換熱的概念，對流換熱的數(shù)學描述和微分方程的建立，邊界層概念及其應用和分析的方法，相似理論和主要的準則數(shù)的本質，內部流動對流換熱的特點和計算方法，外部流動對流換熱的特點和計算方法，強化對流換熱的原則和途徑，自然對流換熱的原理和計算方法

(五)熱輻射和輻射換熱

掌握熱輻射的基本概念，黑體輻射的基本定律，實際物體的吸收、反射和輻射的規(guī)律，基爾霍夫定律及其應用，角系數(shù)的定義和應用，輻射換熱過程的計算，輻射與其它換熱方式的耦合現(xiàn)象并能進行分析

(六)傳熱和熱交換器

掌握傳熱過程的計算和分析，各種形式熱交換器的平均傳熱溫差的計算和分析，強化傳熱的原則和絕熱的方法

三、主要參考書目

1、楊世銘，陶文銓，《傳熱學》(第四版)，高等教育出版社，2006。

2、戴鍋生《傳熱學》(第二版)，高等教育出版社，1999。