2025年哈爾濱工業(yè)大學(xué)全國碩士研究生招生考試《熱流基礎(chǔ)》考試大綱

　　一、考試要求

　　要求考生全面系統(tǒng)地掌握工程流體力學(xué)的基本概念和基本屬性，掌握流體靜力學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)的基本方程，能熟練、靈活地運用流體力學(xué)的基本方程分析解決流體靜力學(xué)、運動學(xué)、動力學(xué)的綜合性問題。要求考生系統(tǒng)掌握工程熱力學(xué)的基本概念和基本定律、熱力過程和熱力循環(huán)的基本分析方法、提高能量利用效率的基本原則和主要途徑，并能夠綜合應(yīng)用這些規(guī)律計算、分析和解決實際問題。

　　二、考試內(nèi)容

　　(一)工程流體力學(xué)部分(50%)

　　1.研究的內(nèi)容和方法

　　(1) 連續(xù)介質(zhì)模型

　　(2) 作用在流體上的力

　　(3) 流體的主要物理性質(zhì)

　　2.流體靜力學(xué)

　　(1) 流體靜壓強及其特性，流體平衡微分方程式，力函數(shù)、等壓面

　　(2) 流體中壓強的表示方法

　　(3) 重力作用下流體的平衡方程式，重力和其它質(zhì)量力聯(lián)合作用下流體的平衡

　　(4) 靜止流體對平面壁、曲面壁的作用力及壓力體

　　3.流體運動學(xué)

　　(1) 研究流體運動的兩種方法

　　(2) 流體運動的基本概念

　　(3) 連續(xù)性方程

　　(4) 流體微元的運動分析-亥姆霍茲運動分解定理，有旋運動和無旋運動

　　4.流體動力學(xué)

　　(1) 理想流體運動微分方程式，蘭姆-葛羅米柯形式的微分方程

　　(2) 伯努利積分，重力作用下的伯努利方程及意義

　　(3) 粘性流體運動微分方程式，葛羅米柯-斯托克斯方程

　　(4) 葛羅米柯-斯托克斯方程的伯努利積分，重力作用下粘性流體微小流束伯努利方程

　　(5) 緩變流動及其特性，動量和動能修正因數(shù)

　　(6) 粘性流體總流的伯努利方程、動量方程

　　5.旋渦理論基礎(chǔ)

　　(1) 渦線、渦管、渦束和旋渦強度

　　(2) 速度環(huán)量和斯托克斯定理

　　(3) 二維旋渦的速度和壓強分布

　　6.理想流體平面勢流

　　(1) 速度勢函數(shù)和流函數(shù)，幾種簡單的平面勢流

　　(2) 簡單勢流的疊加，偶極流

　　(3) 流體對圓柱體的無環(huán)量、有環(huán)量繞流，庫塔-茹科夫斯基升力公式

　　7.相似理論基礎(chǔ)

　　(1) 流動力學(xué)相似條件，粘性流體流動的力學(xué)相似準數(shù)

　　(2) 決定性相似準數(shù)

　　(3) 量綱分析方法

　　8.流動的阻力與損失

　　(1) 粘性流體的兩種運動狀態(tài)，圓管中的層流和紊流運動

　　(2) 沿程損失系數(shù)的實驗研究，局部阻力與損失計算

　　(3) 薄壁小孔口及圓柱外伸管嘴自由出流

　　9.管路的水力計算

　　(1) 短管、長管的水力計算，串、并聯(lián)管路的水力計算

　　(2) 有壓管路的水擊

　　10.粘性流體繞物體流動

　　(1) 邊界層的概念和特點

　　(2) 邊界層微分方程，動量積分關(guān)系式

　　(3) 邊界層的分離

　　(二)工程熱力學(xué)部分(50%)

　　1.基本概念

　　(1) 熱力系的定義及其分類。

　　(2) 熱力系的平衡狀態(tài)及準平衡過程。

　　(3) 溫度、壓力、比體積、熱力學(xué)能、焓和熵是描述平衡狀態(tài)的六個常用的狀態(tài)參數(shù)。

　　(4) 溫度、壓力、比體積這三個基本狀態(tài)參數(shù)之間的關(guān)系稱為狀態(tài)方程。

　　(5) 功和熱量。

　　(6) 過程量與狀態(tài)量。

　　2.熱力學(xué)第一定律

　　(1) 熱力學(xué)第一定律基本表達式-基本能量方程。

　　(2) 閉口系、開口系、穩(wěn)定流動系統(tǒng)的能量方程。

　　(3) 功和熱量的基本計算公式以及功和熱量在狀態(tài)坐標圖中的表示。

　　3.熱力學(xué)第二定律

　　(1)熵流、熵產(chǎn)、熵方程及其應(yīng)用。

　　(2)卡諾定理和卡諾循環(huán)及其應(yīng)用。

　　(3)克勞修斯積分式及其應(yīng)用。

　　(4)孤立系熵增原理及其應(yīng)用。

　　(5)熱量的可用能及其不可逆損失。

　　(6)熱量?，流動工質(zhì)?和熱力學(xué)能?及?損。

　　4.氣體的熱力性質(zhì)

　　(1)實際氣體和理想氣體。

　　(2)理想氣體狀態(tài)方程和氣體常數(shù)。

　　(3)理想氣體的比熱容、熱力學(xué)能、焓和熵的計算式。

　　(4)實際氣體與理想氣體在狀態(tài)方程和集聚態(tài)上的偏離。

　　(5)范德瓦爾方程等實際氣體狀態(tài)方程。

　　(6)通用壓縮因子圖及其在實際氣體熱力性質(zhì)中的作用。

　　5.熱力學(xué)微分關(guān)系式

　　(1)特征函數(shù)。

　　(2)麥克斯韋關(guān)系式。

　　(3)純物質(zhì)的熵、焓、熱力學(xué)能及比熱容的普遍關(guān)系式。

　　6.水蒸氣的熱力性質(zhì)

　　(1)水蒸氣飽和狀態(tài)及其相關(guān)概念。

　　(2)水蒸氣的產(chǎn)生過程。

　　(3)水蒸氣圖表。

　　(4)水蒸氣的熱力過程。

　　7.理想混合氣體與濕空氣

　　(1)理想混合氣體的成分表示方法及其熱力性質(zhì)計算。

　　(2)濕空氣、飽和濕空氣與未飽和濕空氣、濕空氣的絕對濕度、相對濕度、含濕量。

　　(3)露點溫度、濕球溫度。

　　(4)焓濕圖及其應(yīng)用。

　　8.理想氣體的熱力過程

　　(1)理想氣體典型定值(定壓、定容、定溫、定熵)過程中的狀態(tài)參數(shù)變化規(guī)律、過程圖示、功和熱量的計算與圖示。

　　(2)多變過程及其與理想氣體典型定值(定壓、定容、定溫、定熵)過程的關(guān)系。

　　(3)不作功過程和絕熱過程。

　　(4)混合過程。

　　(5)充氣與放氣過程。

　　9.氣體與蒸汽的流動

　　(1)氣體穩(wěn)定流動基本方程。

　　(2)氣體流經(jīng)噴管時氣流參數(shù)與流道截面積之間的變化關(guān)系。

　　(3)氣體流速與流量計算以及臨界流動和最大流量。

　　10.氣體的壓縮

　　(1)單級活塞式壓氣機的工作過程及理論功耗。

　　(2)帶有中冷器的多級活塞式壓氣機的優(yōu)點以及中間最佳壓比的選擇方法。

　　(3)壓氣機的絕熱、定溫、多變過程。

　　11.氣體動力循環(huán)

　　(1)分析計算動力循環(huán)的任務(wù)和目的。

　　(2)活塞式內(nèi)燃機循環(huán)和影響循環(huán)熱效率的因素及提高循環(huán)熱效率的途徑。

　　(3)燃氣輪機裝置循環(huán)和影響循環(huán)熱效率的因素及提高循環(huán)熱效率的途徑。

　　(4)噴氣發(fā)動機循環(huán)和活塞式熱氣發(fā)動機循環(huán)。

　　12.蒸汽動力循環(huán)

　　(1)蒸汽動力基本循環(huán)-朗肯循環(huán)和循環(huán)熱效率的影響因素及其提高途徑。

　　(2)蒸汽再熱循環(huán)。

　　(3)抽汽回?zé)嵫h(huán)。

　　13.制冷循環(huán)

　　(1)逆向卡諾循環(huán)、制冷循環(huán)、供熱循環(huán)。

　　(2)空氣壓縮制冷循環(huán)。

　　(3)蒸汽壓縮制冷循環(huán)。

　　(4)制冷劑的熱力性質(zhì)。

　　14.化學(xué)熱力學(xué)基礎(chǔ)

　　(1)化學(xué)反應(yīng)系統(tǒng)中的反應(yīng)熱、熱效應(yīng)、標準生成焓、燃料理論燃燒溫度等概念。

　　(2)蓋斯定律和基爾霍夫定律。

　　(3)化學(xué)反應(yīng)的最大有用功、化學(xué)反應(yīng)方向的判斷及化學(xué)平衡。

　　三.試卷結(jié)構(gòu)

　　工程熱力學(xué) + 工程流體力學(xué)，考試時間180分鐘，滿分150分

　　1.題型結(jié)構(gòu)

　　概念，簡答，推導(dǎo)及證明，計算等

　　2.1內(nèi)容結(jié)構(gòu)- 工程流體力學(xué)

　　包含流體力學(xué)研究的內(nèi)容和方法、流體靜力學(xué)、流體運動學(xué)、流體動力學(xué)、旋渦理論基礎(chǔ)、理想流體平面勢流、相似理論基礎(chǔ)、流動的阻力與損失、管路的水力計算及粘性流體繞物體流動等內(nèi)容

　　說明：對于考試內(nèi)容，實際出題可能略有改變。

　　2.2內(nèi)容結(jié)構(gòu)- 工程熱力學(xué)

　　基本概念與基本定律、工質(zhì)的熱力性質(zhì)、熱力過程、熱力循環(huán)等

　　說明：對于考試內(nèi)容，實際出題可能略有改變。

　　四.參考書目

　　1. 工程流體力學(xué)部分

　　(1)教材：《工程流體力學(xué)》，陳卓如，王洪杰等，高等教育出版社(第三版)2013年

　　(2)參考資料

　　中國大學(xué)MOOC《工程流體力學(xué)》，王洪杰

　　國家資源共享課《工程流體力學(xué)》，王洪杰

　　2. 工程熱力學(xué)部分

　　(1)教材：嚴家騄，張亞寧，王永青.《工程熱力學(xué)》(第三版). 中國電力出版社，2023.5(2024.6重印).

　　(2)參考資料

　　1. 楊玉順，張昊春，賀志宏.《工程熱力學(xué)》. 機械工業(yè)出版社. 2009.

　　2. 沈維道，童鈞耕主編.《工程熱力學(xué)》(第5版). 高等教育出版社. 2016.

　　3. 工程熱力學(xué)(能源動力類)，中國大學(xué)MOOC，張昊春，哈爾濱工業(yè)大學(xué)開課