2022年东北石油大学硕士研究生招生考试初试自命题科目考试大纲-工程热力学

东北石油大学2022年硕士研究生入学统一考试

自命题科目考试大纲

命题单位：机械科学与工程学院

考试科目代码：834

考试科目名称：工程热力学

一、试卷满分及考试时间

试卷满分为150分，考试时间为180分钟。

二、答题方式

答题方式为闭卷、笔试。

三、试卷内容结构

工程热力学100%。

四、试卷题型结构

试卷题型结构为：简答题10小题，每题6分，总共60分；计算题6小题，每题15分，总计90分。

五、考试内容知识点说明

（一）基本概念

考试内容：热力系统，状态参数，热力过程，热力循环，可逆过程，平衡状态，功与热量。

考试要求：

1. 掌握热力系统的概念、热力系统的分类；

2. 掌握热力学温度与摄氏温度之间的关系、表压力与实际压力关系；

3. 掌握平衡状态、可逆过程概念的本质；

4. 掌握功与热量的计算、坐标图上的表示方法；掌握正向循环、逆向循环的能量转换实质、经济评价指标计算。

   （二）热力学第一定律

   考试内容：系统的储存能，热量，闭口系统能量方程式，开口系统能量方程式，焓、稳定流动能量方程式及其应用。

   考试要求：

5. 掌握储存能的构成及焓的定义式；

6. 掌握闭口系统能量方程式、开口系统稳定流动能量方程式，能够应用能量方程式进行计算。

   （三）理想气体的性质

   考试内容：理想气体概念，理想气体状态方程，理想气体的热力学能、焓、熵，理想气体比热，混合气体性质。

   考试要求：

7. 掌握理想气体概念本质；

8. 掌握理想气体状态方程表达式、能够应用理想气体状态方程进行计算；

9. 掌握气体比热关系的麦耶方程；掌握理想气体的热力学能、焓、熵变化量的计算；

10. 熟悉混合气体成分表示方法；了解混合气体热力性质计算。

    （四）理想气体的热力过程

    考试内容：定容过程，定压过程，定温过程，绝热过程，多变过程。

    考试要求：

11. 掌握四种典型热力过程在坐标图上的表示、热力过程的计算；

12. 掌握多变过程在坐标图上的变化规律。

    （五）热力学第二定律

    考试内容：热力学第二定律的表述，卡诺循环与卡诺定理，熵参数、熵增加原理，熵方程；㶲参数及热量㶲计算。

    考试要求：

1. 熟悉热力学第二定律的表述及实质；

2. 掌握卡诺循环、卡诺循环热效率计算及卡诺循环热效率表达式的意义；掌握卡诺定理内容及应用；

3. 掌握热力学第二定律表达式及过程可逆性和方向性判断；

4. 掌握熵增原理及不可逆过程熵变量计算，能够应用熵方程计算熵产；

5. 了解热量㶲的计算表达式，熟悉Gouy-Stodla公式及计算。

   （六）实际气体性质及热力学一般关系式

   考试内容：实际气体状态方程，通用压缩因子图；麦克斯韦关系式；实际气体热力性质的一般表达式。

   考试要求：

6. 熟悉压缩因子的概念；

7. 了解实际气体热力性质计算。

   （七）水蒸汽

   考试内容：液体的蒸发与沸腾，水蒸汽的定压发生过程，水蒸汽状态参数计算，水蒸汽的图表，水蒸汽的基本热力过程。

   考试要求：

1. 掌握饱和状态、未饱和水、饱和水、湿蒸汽、饱和蒸汽、过热蒸汽的概念；

2. 掌握水蒸气的定压发生过程坐标图，掌握水蒸气热力性质图表的应用；

3. 了解水蒸气热力过程的计算。

   （八）气体和蒸汽的流动

   考试内容：稳定流动过程中的基本关系式，气体和蒸汽在喷管中的流动基本特性，喷管流速与流量的计算，绝热节流。

   考试要求：

4. 掌握喷管的选择原则；掌握背压与喷管选择的关系；

5. 掌握喷管出口流速、喷管流量的计算；

6. 了解绝热节流过程的概念及理想气体节流参数的变化计算。

   （九）压气机的热力过程

   考试内容：压气机的工作原理，活塞式压气机的余隙影响，多级压缩及中间冷却。

   考试要求：

1. 掌握压气机的工作原理、三种典型压缩过程的定性对比分析；

2. 了解余隙比的概念，掌握余隙容积对压气机生产量、耗功量的影响；

3. 掌握多级压缩机最佳增压比的概念，掌握多级压缩机耗功量的计算。

   （十）气体动力循环

   考试内容：汽油机实际循环及简化、柴油机实际循环及简化；理想循环热效率的计算；活塞式循环发动机热效率的比较。

   考试要求：

4. 熟悉汽油机实际循环过程及其理想循环；掌握柴油机实际循环及理想循环；

5. 掌握内燃机理想循环在坐标图上的表示；掌握内燃机理想循环热效率的计算。

   （十一）蒸汽动力循环

   考试内容：蒸汽动力基本循环—朗肯循环；再热循环；回热循环。

   考试要求：

1. 能够分析水蒸气卡诺循环的技术弊端；

2. 掌握朗肯循环组成及其循环坐标图；掌握利用坐标图定性分析蒸汽参数对循环热效率的影响；

3. 熟悉再热循环的目的及坐标图；熟悉抽汽回热循环。

   （十二）制冷循环

   考试内容：空气压缩致冷循环，蒸汽压缩致冷循环，致冷剂的热力学性质，热泵循环。

   考试要求：

4. 掌握空气压缩致冷循环坐标图及设备组成，掌握空气压缩致冷循环计算；

5. 掌握蒸汽压缩致冷循环组成及坐标图，掌握蒸汽压缩致冷节流阀替代膨胀机的热力学依据；

6. 了解制冷剂性质要求。

   （十三）湿空气

   考试内容：湿空气的概念，相对湿度和含湿量，湿空气的焓湿图，湿空气的热湿处理过程。

   考试要求：

1. 熟悉未饱和湿空气与饱和湿空气概念，了解露点温度概念及结露条件；

2. 熟悉湿空气相对湿度、含湿量定义；了解湿空气焓的计算表达式；

3. 了解湿空气的焓湿图结构；了解湿空气热湿处理方法、处理设备及热湿处理过程在焓湿图上的表示。

   六、参考书

1.沈维道等.工程热力学（第五版）[M].高等教育出版社,2016.