一、考試要求
工程熱力學適用于河北工業大學能源與環境工程學院“動力工程及工程熱物理”“供熱、供燃氣、通風及空調工程”“動力工程(專業學位)”等專業研究生招生專業課考試。主要考察工程熱力學基本概念、方法、原理,以及利用相關理論知識分析問題和解決問題的能力。
二、考試形式
試卷采用客觀題型和主觀題型相結合的形式,主要包括簡答題、計算題、分析論述題等。考試時間為3 小時,總分為150 分。
三、考試內容
(一)熱力學基本概念
熱力系統,熱力系統的劃分;狀態和狀態參數,平衡狀態,狀態方程式,坐標圖;過程,可逆過程,過程功和熱量,熵;熱力循環及經濟性指標。
(二)熱力學第一定律
熱力學第一定律表述;熱力學能和總能,能量的傳遞和轉化,體積變化功、軸功、技術功、焓;閉口系統能量方程式,開口系統能量方程式及其應用。
(三)氣體和蒸汽的性質
理想氣體與實際氣體的概念;理想氣體狀態方程式;理想氣體比熱容,定容比熱容和定壓比熱容,比熱容的形式;理想氣體的熱力學能、焓和熵;水蒸氣的定壓發生過程。
(四)氣體和蒸汽的基本過程
理想氣體的基本熱力過程,多變過程;p-v、T-s 圖各種過程及其能量轉換的特點;水蒸氣與理想氣體的區別,應用水蒸氣熱力學性質的圖、表進行各種熱力過程的計算。
(五)熱力學第二定律
熱力學第二定律的表述,熱力學第二定律的實質,卡諾循環及卡諾定理的結論及熱力學意義,動力循環及制冷循環的分析方法。熵的概念,熱力學第二定律數學表達式及其應用,孤立系統熵增原理及過程不可逆性與熵增之間的關系,熵方程,做功能力損失等。
(六)實際氣體的性質及熱力學一般關系式
實際氣體與理想氣體的區別,壓縮因子的物理意義,熱力學能、焓、熵、比熱容的一般關系式。
(七)氣體和蒸汽的流動
噴管內絕熱穩定流動的基本方程及流動的基本特性,噴管出口的截面、流速和流量的變化規律,臨界壓力比、臨界流速和臨界流量的概念和計算,應用基本公式計算噴管出口的截面積、流速和流量;實際噴管中有摩擦的流動特點;絕熱節流過程的特點。擴壓管的概念與應用。
(八)壓氣機的熱力過程
單級活塞壓氣機的工作原理,不同的級間冷卻方法實現不同熱力過程以及壓氣機耗功最小的級間壓縮比;葉輪式壓氣機的特點。
(九)氣體動力循環
活塞式內燃機實際循環的簡化方法,活塞式內燃機和燃氣輪機各種理想循環的熱力過程,循環熱效率的計算及提高熱效率的方法和途徑。
(十)蒸汽動力循環
實際蒸汽動力循環的簡化方法,朗肯循環的基本組成,再熱循環與回熱循環提高熱效率的途徑;蒸汽動力循環熱效率的計算與影響因素分析。
(十一)制冷循環
逆卡諾循環、空氣壓縮制冷循環、蒸汽壓縮制冷循環的組成、制冷系數的計算及提高制冷系數的方法和途徑。吸收式制冷、蒸汽噴射制冷及熱泵。
(十二)理想氣體混合物及濕空氣
混合氣體的成分、平均摩爾質量和平均氣體常數,理想氣體混合物的比熱容、熱力學能、焓和熵;濕空氣狀態參數、h-d 圖的使用,濕空氣基本熱力過程的計算。
四、參考書目
[1]工程熱力學(第四版),沈維道、童鈞耕主編,高等教育出版社。
[2]工程熱力學(第五版),廉樂明等編,中國建筑工業出版社。
其他注意事項:考生需要攜帶無編程無存儲無查詢功能的計算器。
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