重慶交通大學(xué)2016年全國碩士研究生招生考試《工程熱力學(xué)》考試大綱
一、考試總體要求:
工程熱力學(xué)考試的目標在于考查考生對傳熱學(xué)的基本概念、基本理論的掌握和分析求解熱力學(xué)基本問題的能力。
1.基本概念:
熱力系統(tǒng),狀態(tài)與狀態(tài)參數(shù),功與熱量、準靜態(tài)過程、可逆過程,穩(wěn)定流動,膨脹功、技術(shù)功,流動功和軸功,能量的數(shù)量和品質(zhì),實際過程與可用能的耗散。
2.熱力學(xué)第一定律及其應(yīng)用:
閉口系統(tǒng)能量方程,開口系統(tǒng)能量方程,穩(wěn)定流動能量方程,焓的定義及其物理意義。熱力學(xué)第一定律應(yīng)用于熱力學(xué)過程和熱力循環(huán)。熱力學(xué)第一定律對工程實踐的指導(dǎo)意義。
3.氣體的性質(zhì)
1)掌握定壓比熱、定容比熱,定值比熱、真實比熱、平均比熱的實質(zhì)內(nèi)容;平均比熱表的使用;分壓力定律、分容積定律、混合氣體組成成分的各種表示方法及相互關(guān)系;對比態(tài)定律及通用壓縮因子圖的使用;范德瓦爾方程及壓縮因子方程的使用。
2)熟練運用定值比熱、真實比熱、平均比熱解決實際問題;利用混合氣體的相關(guān)公式求折合氣體分子量、折合氣體常數(shù)、折合氣體比熱。
3) 理解氣體狀態(tài)方程的兩個假定條件;理想氣體定壓比熱和定容比熱的區(qū)別、關(guān)系。
4. 熱力學(xué)第二定律及其應(yīng)用:
熱力學(xué)第二定律的實質(zhì),過程的方向性。熱力學(xué)第二定律的經(jīng)典表述??ㄖZ循環(huán)和卡諾定理。熵的定義和熵增原理。熵流和熵產(chǎn)。熵方程。能量的可用性和不可用性。熱力學(xué)第二定律對工程實踐的指導(dǎo)意義。
5. 理想氣體的基本熱力過程;
1)氣體基本熱力過程的特點、過程方程、能量分析及在示功圖、示熱圖上的表達;多變過程及與四個典型熱力過程的關(guān)系以及多變過程的能量分析。
2)運用相關(guān)知識在示功圖、示熱圖繪制各種熱力過程及熱力循環(huán);分析熱力過程中功、熱量、內(nèi)能、焓的變化情況。
3) 壓縮機的理論壓縮軸功;活塞壓縮機余隙對性能的影響;多級壓縮與中間冷卻的意義(能用示功圖、示熱圖說明)。
6. 氣體和蒸汽的流動
1) 絕熱流動的基本方程;定熵流動的基本方程;噴管中流速及流量的計算;具有摩擦的流動;絕熱節(jié)流的特征。
2) 運用絕熱流動的基本方程分析絕熱流動過程中面積、馬赫數(shù)與流速的變化關(guān)系;分析絕熱流動過程中速度、音速、溫度、壓力、比容等參數(shù)的變化。熟練運用基本方程進行兩類噴管中流速及流量的計算;
7. 動力循環(huán)
1) 蒸汽動力基本循環(huán)——朗肯循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)與與再熱循環(huán)、熱電循環(huán)的組成;各種循環(huán)熱效率及熱能利用率的計算;提高朗肯循環(huán)熱效率的途徑。
2) 運用示功圖、示熱圖繪制朗肯循環(huán)、回?zé)嵫h(huán)、再熱循環(huán)、熱電循環(huán)并分析循環(huán)熱效率及熱能利用率。
3) 冷、熱、電三聯(lián)供的方式意義。
8. 制冷循環(huán)
1) 空氣壓縮致冷循環(huán)、蒸汽壓縮致冷循環(huán)、蒸汽噴射致冷循環(huán)、吸收式致冷循環(huán)的流程原理,制冷循環(huán)的壓焓圖的使用。
2) 運用示功圖、示熱圖繪制上述循環(huán)、并計算制冷系數(shù)。分析影響制冷系數(shù)的因素。
3) 節(jié)流閥代替膨脹機的意義以及對制冷性能的影響;
考試要求
1、熟練掌握熱力系統(tǒng)、平衡狀態(tài)、狀態(tài)方程、熱力過程和熱力循環(huán)的基本概念。
2、熟練掌握理想氣體和理想混合氣體的熱力學(xué)性質(zhì)及其相應(yīng)的數(shù)學(xué)計算式,并能夠進行一般的氣體性質(zhì)的計算。
3、熟練掌握熱力學(xué)第一定律、系統(tǒng)的能量方程,達到能夠利用熱力學(xué)第一定律正確地分析各種熱力學(xué)過程及其熱力學(xué)系統(tǒng)的形式,同時正確地計算出理想氣體的各種熱力學(xué)系統(tǒng)和循環(huán)的熱功轉(zhuǎn)換量,各種熱力過程的終點狀態(tài)參數(shù)。
4、熟練運用多變過程的p-v和T-s圖形,能夠正確地判斷典型的多變熱力過程特征,并運用其特征方程完成相應(yīng)的熱力過程計算。
5、熟練掌握熱力學(xué)第二定律、卡諾循環(huán)及定理和熵增原理,達到能夠利用熱力學(xué)第二定律及其定理正確地判斷熱力學(xué)系統(tǒng)和過程的進行方向,并能正確地計算出各種熱力學(xué)系統(tǒng)和過程的熵增,各種可逆循環(huán)的熱效率。
6、熟練掌握水蒸汽的發(fā)生過程及相圖;水蒸氣的基本熱力過程;水蒸氣的焓熵圖;熟練掌握濕空氣性質(zhì)及其參數(shù)計算,濕空氣的焓濕圖,并利用焓濕圖分析和計算各種濕空氣的基本熱力過程;
7、掌握朗肯循環(huán)以及再熱循環(huán)和回?zé)嵫h(huán)的特點和影響因素。
8、了解絕熱節(jié)流的特點。
9、熟練掌握活塞式內(nèi)燃機的奧托(定容加熱)、狄塞爾(定壓加熱)和薩巴特(混合加熱)等各種理想循環(huán)的特點和影響因素,熟練掌握燃氣輪機裝置循環(huán)定壓加熱理想循環(huán)和實際循環(huán)的特點、影響因素和分析方法。
10、掌握制冷系數(shù),掌握壓縮空氣制冷循環(huán)、壓縮蒸汽制冷循環(huán)的特點和影響因素,了解熱泵循環(huán)。
二、考試形式與試卷結(jié)構(gòu)
(一)考試形式
考試形式為筆試,考試時間為3小時,滿分為150分。
(二)試卷結(jié)構(gòu)
試卷結(jié)構(gòu)及考查比例:試卷主要分為四大部分,即:名詞解釋約占10%,簡答題約占32%,證明題約占13%,計算題約占45%。
三、主要參考書目
1.《工程熱力學(xué)》(第四版)沈維道等,高等教育出版社,2007;
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