2015年哈尔滨工业大学0825航空宇航科学与技术考研大纲（官方）

　　2015年硕士研究生入学考试大纲

　　

　　考试科目名称：工程流体力学 考试科目代码 [820]

　　

　　一、考试要求

　　要求考生掌握工程流体力学的基本概念和基本属性，掌握流体静力学、运动学、动力学的基本方程，能熟练、灵活地运用流体力学的基本方程分析解决流体静力学、运动学、动力学的综合性问题。

　　二、考试内容

　　1.研究的内容和方法

　　● 连续性介质模型

　　● 作用在流体上的力

　　● 流体的主要物理性质

　　2.流体静力学

　　● 流体静压强及其特性，流体平衡微分方程式，力函数、等压面

　　● 流体中压强的表示方法

　　● 重力作用下流体的平衡方程式，重力和其它质量力联合作用下流体的平衡

　　● 静止流体对平面壁、曲面壁的作用力

　　3.流体运动学

　　● 研究流体运动的两种方法

　　● 恒定流动和非恒定流动，流体的基本概念

　　● 流体的连续性方程

　　● 流体微团的运动分析，有旋运动和无旋运动

　　4.流体动力学

　　● 理想流体运动微分方程式，兰姆-葛罗米格形式的微分方程

　　● 伯努利积分，欧拉积分，重力作用下的伯努利方程及意义

　　● 粘性流体运动微分方程式，葛罗米柯-斯托克斯方程

　　● G-S方程的伯努利积分，重力作用下实际流体微小流束伯努利方程

　　● 缓变流动及其特性，动量和动能修正系数

　　● 粘性流体总流的伯努利方程、动量方程

　　5.旋涡理论基础

　　● 涡线、涡管、涡束和旋涡强度

　　● 速度环量和斯托克斯定理

　　● 二元旋涡的速度和压强分布

　　6.理想流体平面势流

　　● 速度势函数和流函数，几种简单的平面势流

　　● 简单势流的叠加，偶极流

　　● 流体对圆柱体的无环量、有环量绕流，库塔-儒可夫斯基定理

　　7.相似理论基础

　　● 流动力学相似条件，粘性流体流动的力学相似准数

　　● 量纲分析方法

　　8.流动的阻力与损失

　　● 粘性流体的两种运动状态，圆管中的层流和紊流

　　● 沿程损失系数的实验研究，局部阻力与损失计算

　　● 薄壁小孔口及圆柱外伸管嘴的出流

　　9.管路的水力计算

　　● 短管、长管的水力计算，串、并联管路的水力计算

　　● 有压管路的水击

　　10.粘性流体绕物体流动

　　● 边界层的概念和特点

　　● 边界层的微分方程，动量积分关系式

　　三、试卷结构

　　工程流体力学+工程热力学(或传热学或燃烧学，或空气动力学)考试时间180分钟，满分150分，其中工程流体力学90分，传热学(或燃烧学，或空气动力学)60分

　　1.题型结构

　　● 不定

　　2.内容结构

　　● 流体静力学、流体运动学(30分)

　　● 流体动力学(30分)

　　● 其它内容(30分)

　　实际出题可能略有改变。

　　四、参考书目

　　● 《工程流体力学》陈卓如主编，高等教育出版社，2004.1

　　● 《液压流体力学》 金朝铭主编，国防工业出版社，1994

　　传热学考试大纲（总分 40% ）

　　1、导热

　　傅里叶定律。直角坐标及柱坐标下导热微分方程。导热微分方程的定解条件：初始条件和三类边界条件。第一、二、三类边界条件下大平板、长圆筒壁一维稳态导热计算。多层平板及圆筒壁导热计算。肋片换热导热微分方程的推导。第三类边界条件下非稳态导热的简化计算方法——集总参数法。第三类边界条件下一维非稳态导热计算，诺谟图。稳态导热的各类节点方程及数值求解方法。。

　　2、对流换热

　　对流换热微分方程组(换热微分方程，连续性方程，动量方程，能量方程)。边界层理论：流动边界层，热边界层。边界层内微分方程组。相似原理，准则方程。

　　3、辐射换热

　　普朗克定律，维恩位移定律，斯蒂芬——波尔兹曼定律，兰贝特定律，吸收比及发射率的计算，基尔霍夫定律。黑体间的辐射换热，角系数的性质及求解。灰体间的辐射换热，网络法。

　　4、传热过程

　　传热计算公式，传热系数计算方法，对数平均温压计算。

　　5、综合分析问题

　　利用守恒定律等基本定律建立关系式的能力。

　　6、掌握基本概念

　　工程热力学复习大纲 （总分 40% ）

　　第一章 基本概念

　　1. 热力学系统(热力系)的定义及其描述。

　　2. 热力系的平衡状态以及由这样的平衡状态构成的准(内部)平衡过程。

　　3. 温度、压力、比体积、热力学能、焓和熵是描述平衡(均匀)状态的六个常用的状态参数。

　　4. 温度、压力、比体积这三个基本状态参数之间的关系称为状态方程。

　　5.(传)热量和(作)功(量)是在热力过程中热力系与外界交换的两种基本能量形式。

　　6. 功和热量都是过程量(参数)。

　　7. 过程量与状态量的特性及相互区别。

　　第二章 热力学第一定律

　　1. 一般热力系的热力学第一定律基本表达式-基本能量方程。

　　2. 闭口系、开口系、稳定流动系统的能量方程。

　　3. 功和热量的基本计算公式以及功和热量在状态坐标图中的表示。

　　第三章 热力学第二定律

　　1. 熵流、熵产、熵方程及其应用。

　　2. 卡诺定理和卡诺循环及其应用。

　　3. 克劳修斯积分式及其应用。

　　4. 孤立系熵增原理及其应用。

　　5. 热量的可用能及其的不可逆损失。

　　6. 热量火用、流动工质火用和热力学能火用及其火用损等概念。

　　第四章 气体的热力性质

　　1. 实际气体和理想气体。

　　2. 理想气体状态方程和气体常数。

　　3. 理想气体的比热容、热力学能、焓和熵的计算式。

　　4. 实际气体与理想气体在状态方程和集聚态上的偏离。

　　5. 范德瓦尔方程等新的实际气体状态方程。

　　6. 通用压缩因子图及其在求得实际气体热力性质中的作用。

　　第五章 热力学微分关系式

　　1. 特征函数及四个常用的特征函数。

　　2. 麦克斯韦关系式。

　　3. 纯物质的熵、焓、热力学能及比热容的普遍关系式。

　　第六章 水蒸气的热力性质

　　1. 水蒸气饱和状态及其相关概念。

　　2. 水蒸气产生过程及水蒸气图。

　　3. 水蒸气热力过程。

　　第七章 理想混合气体与湿空气

　　1. 理想混合气体的成分表示方法及其热力性质计算。

　　2. 湿空气、饱和湿空气与未饱和湿空气、湿空气的绝对湿度、相对湿度、含湿量。

　　3. 露点温度、湿球温度。

　　4. 含湿图及其应用。

　　第八章 理想气体的热力过程

　　1. 研究热力过程的任务和目的及热力过程两种分类。

　　2. 理想气体典型定值(定压、定容、定温、定熵)过程中的状态参数变化规律、过程图示、功和热量的计算与图示。

　　3. 多变过程及其与理想气体典型定值(定压、定容、定温、定熵)过程的关系。

　　4. 不作功过程和绝热过程中，摩擦存在与否对状态参数变化及能量交换的影响。

　　5. 混合过程

　　6. 充气与放气过程。

　　第九章 气体与蒸汽的流动

　　1. 气体稳定流动基本方程。

　　2. 气体流经喷管时气流参数与流道截面积之间的变化关系。

　　3. 气体流速与流量计算以及临界流动和最大流量。

　　第十章 气体的压缩

　　1. 单级活塞式压气机的工作过程及理论功耗。

　　2. 带有中冷器的多级活塞式压气机的优点以及中间最佳压比的选择方法。

　　3. 压气机的绝热、定温、多变三种效率。

　　4. 引射器的工作过程。

　　第十一章 气体动力循环

　　1. 分析计算动力循环的任务和目的。

　　2. 活塞式内燃机循环和影响循环热效率的因素及提高循环热效率的途径。

　　3. 燃气轮机装置循环和影响循环热效率的因素及提高循环热效率的途径。

　　第十二章 蒸汽动力循环

　　1. 蒸汽动力基本循环-朗肯循环和循环热效率的影响因素及其提高途径。

　　2. 蒸汽再热循环、抽汽回热循环。

　　3. 双工质(双蒸气、燃气-蒸汽联合、注蒸汽-燃气轮机装置)动力循环。

　　4. 热电联产循环。

　　第十三章 制冷循环

　　1. 逆向卡诺循环和供热循环。

　　2. 空气压缩制冷循环。

　　3. 蒸汽压缩制冷循环。

　　4. 制冷剂的热力性质。

　　5. 蒸汽引射制冷和吸收式制冷循环。

　　第十四章 化学热力学基础

　　1. 化学反应系统中的反应热、热效应、标准生成焓、燃料理论燃烧温度等概念。

　　2. 盖斯定律和基尔霍夫定律。

　　3. 化学反应的最大有用功、化学反应方向的判断及化学平衡。

　　第十五章 能量直接转换及可再生能源

　　1. 能源分类、能源形态及其开发利用程度与人类文明程度和环境状况的相互关系。

　　2. 能源科学合理利用技术。

　　3. 磁流体发电、燃料电池等能量直接转换新技术。

　　4. 目前太阳能、生物质能、风能、地热能、海洋能等可再生能源的估计储存量、主要利用方式及利用程度和未来重点发展方向。

　　参考书：1. 杨玉顺、张昊春、贺志宏编 《工程热力学》 哈尔滨工业大学 2007.6

　　2. 严家騄、王永青 编 著 《工程热力学》 中国电力出版社 2004.6

　　

　　

　　

　　《燃烧学》复习大纲（总分40%）

　　

　　1教材

　　《燃烧学》，哈尔滨工业大学主编(内部教材)

　　2课程学习目的和基本要求

　　2.1学习目的

　　燃烧学是动力工程和工程热物理学科的二级学科之一。主要研究各类强烈放热反应，即燃烧反应过程中的流动、传热、传质和化学反应，及其相互作用的综合现象。学习目的是为了了解燃烧现象的本质、主要影响因素，过程的发展变化规律，能够利用理论知识掌握气体燃料、液体燃料、固体燃料燃烧过程的原理和研究方法。

　　2.2基本要求

　　能够从理论上准确地认识燃烧现象，了解燃烧过程发生、发展的规律。

　　掌握对燃烧过程进行理论分析的基本方法，以及对物理过程进行数学处理的基本方法。

　　学会研究燃烧过程的一些基本实验方法，能够初步利用一些经典实验手段研究燃烧过程。

　　了解燃烧理论和燃烧研究方法的新发展。

　　3复习内容

　　3.1燃料

　　l 主要化石燃料的元素分析及其性质

　　l 煤的工业分析及其性质

　　l 煤的分类：动力用煤分类，工业锅炉用煤分类

　　l 气体和液体燃料的种类、成份和性质

　　3.2燃烧化学基础

　　l 化学热力学基础：生成焓，反应焓，自由能，燃烧热，理论燃烧温度

　　l 化学动力学基础：基元反应，质量作用定律，阿累尼乌斯定律，反应级数，一级反应和二级反应特点，化学平衡，总包化学反应分类和特点

　　l 链式反应：分支链反应，直链反应

　　3.3燃烧物理学基础

　　l 传质学基础：费克扩散定律，直角坐标系传质学方程

　　l 流体力学基础：直流自由射流，旋转射流，直流交叉射流基本概念和特性

　　l 气固两相流动基础

　　3.4气体燃料的燃烧

　　l 预混可燃气的着火和自燃理论：绝热条件下和非绝热条件下非稳态着火自燃理论

　　l 预混可燃气体的点燃理论：无穷大平板点燃理论——零值梯度理论

　　l 层流火焰传播：火焰传播速度概念和理论

　　l 湍流火焰传播：湍流火焰传播模型分类和主要特点

　　l 扩散火焰：扩散火焰的概念和基本理论

　　l 射流火焰：自由射流、旋转射流和直流交叉射流火焰的特点

　　l 火焰的稳定性：工业火焰稳定的基本原理和方法

　　3.5液体燃料的燃烧

　　l 液体燃料燃烧的特点

　　l 斯蒂芬流

　　l 液滴蒸发理论

　　l 液滴燃烧理论

　　l 液雾燃烧理论基础

　　l 液体燃料燃烧组织

　　3.6固体燃料的燃烧理论

　　l 煤的热解过程分类及其特点

　　l 碳的燃烧化学反应：碳燃烧的异相化学反应理论，扩散燃烧区、动力燃烧区和过渡燃烧区理论

　　l 碳球燃烧速度和燃尽时间：纯碳球化学反应速度和燃尽时间理论

　　l 煤粒燃烧过程：含灰碳球燃烧速度和燃尽时间理论

　　l 煤粉气流的燃烧过程：煤粉燃烧特点，煤粉燃烧组织理论基础

　　3.7燃烧污染物的生成和控制

　　l 燃烧污染物组成和特点

　　l NOx生成机理和控制

　　l SOx生成机理和控制

　　空气动力学考试大纲 （总分 40% ）

　　一、考试要求

　　要求考生掌握空气动力学基本概念及运动学、动力学基本方程，能熟练、灵活地分析解决综合性问题。

　　二、考试内容

　　1.一维定常流动基本方程

　　● 连续、动量、能量方程的不同形式及其推广应用

　　● 各种气动函数及其应用

　　2.波系

　　● 弱扰动波的形成、传播及其特点(含波前后参数关系分析)

　　● 激波的形成、传播及其特点(含波前后参数关系分析)

　　● 波的反射及相交

　　3.一维定常管流

　　● 收缩喷管、缩放/拉法尔喷管内流动状态与气动参数关系

　　● 摩擦管道、换热管道内气体流动的特点及其对参数影响

　　三、试卷结构

　　空气动力学60分

　　1.题型结构

　　● 不定

　　2.内容结构

　　● 一维定常流动基本方程(10分)

　　● 波系(20分)

　　● 一维定常管流(20分)

　　● 综合试题(10分)

　　实际出题可能略有改变。

　　四、参考书目

　　● 《气体动力学基础》 潘锦珊等编，西北工业大学出版社，1995

 

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