三度白菜网站动力工程及工程热物理学科2024年硕士研究生招生复试参考

发布者:孟竹发布时间:2024-01-11浏览次数:10

一、复试科目及主要内容

(一)复试由专业综合测试和面试两部分组成,外国语听力考试在面试中进行。复试的总成绩为350分,其中专业综合测试200分,面试150分。

(二)专业综合测试(200分),包括一门必考科目(占100分)和一个61模块(占100分)。

1.专业基础必考科目:传热学(占100分)

所有参加复试的考生均需要考传热学

参考书目:《传热学》第5版,杨世铭、陶文铨编著,高等教育出版社。

主要内容:

1)导热模块

稳态导热:基本概念(物理意义、表达式及符号、单位)、导热基本定律、导热问题完整数学描述、典型一维稳态导热问题的分析解。

非稳态导热:基本概念(物理意义、表达式及符号、单位、适用条件等)、集中参数法概念及运用、非稳态导热完整数学描述。

导热问题数值解法:导热问题数值求解基本思想、主要步骤;节点离散方程建立;非稳态导热数值时空离散化方法及注意事项。

2)对流模块

对流传热基本理论:基本概念(物理意义、表达式及符号、单位)、对流换热影响因素,对流换热问题的数学描述(对流换热微分方程、能量方程、质量方程、动量方程及定解条件)、边界层基本概念/形成与发展的物理过程、数量级分析在二维稳态边界层型对流传热问题中的应用。

单相对流传热的实验关联式:物理现象相似的基本概念、性质、判断准则;相似分析法;特征数(物理意义、表达式及符号、单位);特征数方程使用过程注意事项;自然对流传热现象的特点。

相变对流传热:凝结分类与特性;膜状凝结影响因素及传热强化;大容器饱和沸腾传热特性及其机制;沸腾传热影响因素及其强化。

3)辐射模块

热辐射基本定律和辐射特性:基本概念(物理意义、表达式及符号、单位);黑体辐射基本定律(普、维、兰、斯);实际物体对辐射能的吸收与辐射的关系(光谱选择性、基尔霍夫定律);

辐射传热的计算:角系数概念、性质、使用条件、计算方法;多表面辐射换热热网络法;辐射传热的控制。

4)综合模块

传热过程的分析和计算;换热器分类;顺、逆流换热器中的平均温差;热量传递过程的强化与削弱技术 

辐射传热的计算:角系数概念、性质、使用条件、计算方法;多表面辐射换热热网络法;辐射传热的控制。

2.专业综合测试61模块(占100分)

采用61模块,即考生从气体动力学燃烧学制冷原理与工程流体机械原理与设计”、发动机强度与振动核反应堆物理分析6个模块中,任选一个模块作答。每个模块题目包括两部分,即基础概念与知识部分和综合应用部分。综合应用部分试题形式多属于开放性题目,考察员工综合应用本方向知识体系能力。

6个模块所涵盖主要课程及参考书目如下:

[1]气体动力学(100分)

参考书目:《气体动力学基础》,陈浮等编著,三度白菜网站出版社,2014年。

主要内容

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。

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。

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。

[2]燃烧学(100分)

主要参考资料:《燃烧学》,徐通模、惠世恩编,机械工业出版社,2011年;《燃烧学导论:概念与应用(第3版)》,特纳斯著、姚强、李水清、王宇等译,清华大学出版社,2015年。

主要内容

燃烧化学基础:燃烧焓和绝热火焰温度计算;化学反应速率和活化能;链锁反应;典型气体燃烧反应机理;NO生成机理。

燃烧物理学基础:二元组分扩散理论;多组分燃烧系统的质量平衡和能量平衡;直流射流和旋转射流;斯蒂芬流。

气体燃料燃烧:预混气体热自燃理论;预混气体点燃理论;层流火焰传播的热理论;湍流火焰传播理论基础;火焰稳定性分析;预混燃烧和扩散燃烧分析。

液体燃料燃烧:单个液滴蒸发过程分析;单个液滴燃烧过程分析;液体雾化和液雾燃烧理论基础,液体燃料燃烧组织。

固体燃料燃烧:固体燃料热解基本原理和模型;碳燃烧异相反应理论;碳燃烧反应机理;碳燃烧反应控制;固体燃料燃烧组织。

[3]制冷原理与工程(100分)

参考书目:《制冷原理及设备》,吴业正、朱瑞琪等编著,西安交通大学出版社,2015年第4版。

主要内容

各种制冷方法的制冷原理和工作特点:掌握蒸汽压缩制冷、蒸汽吸收制冷、蒸汽喷射制冷、吸附制冷、热电制冷、磁制冷、气体膨胀制冷等制冷方法的工作原理和特点。

单级压缩制冷的热力循环特性分析:掌握理想循环和逆卡诺循环的压力-比焓图和温度-比熵图,和性能系数的计算。了解单级压缩制冷的实际循环,以及液体过冷、蒸汽过热、回热、换热和压力损失对系统性能的影响。

制冷剂的基本概念:制冷剂的热力性质对循环的影响,掌握一点、两线、三区的概念。了解制冷剂的分类和选用制冷剂时需要考虑的因素。混合制冷剂的热力学特征。

两级压缩和复叠式制冷循环特性分析:掌握典型的两级压缩和复叠式制冷循环的工作原理和热力计算。

吸收式制冷循环和热泵的循环特性分析:吸收式制冷循环溴化锂和热泵的基本工作原理、应用和热力计算。

空调的空气热湿处理设备及原理:了解空气热湿处理的设备,掌握空气热湿处理的途径与原理,掌握焓湿图的基本画法,利用焓湿图分析空气热湿处理过程,了解不同季节空气热湿处理方案。

[4]流体机械原理与设计(100分)

参考书目:1.闫国军主编,叶片式泵风机原理及设计,三度白菜网站出版社出版,2009年;2.曹鹍、娆志民主编《水轮机原理及水力设计》,清华大学出版社,1991;3.关醒凡著,现代泵理论与设计,中国宇航出版社,2011年。

主要内容

流体机械基本概念:叶片式泵、水轮机的工作原理,主要类型,主要性能参数,典型结构。难点在于吸入过程分析和扬程的概念。

流体机械基本理论:叶轮叶片的表示方法,一元理论假设和速度三角形,叶片式泵和水轮机的基本方程,出口角对流体机械性能的影响,泵的特性曲线,泵的损失及效率。难点在于一元理论假设的理解和速度三角形的绘制。

流体机械的相似理论:叶片式泵的相似定律,比转速,相似理论的应用,切割定律,液体粘性对泵性能的影响。水轮机的单位参数和综合特性曲线。难点在于相似工况的理解和相似理论的应用。

流体机械的空化和空蚀:空化和空蚀基本概念,叶片式泵产生空化时的现象和空化类型,空化基本方程,空化相似定律,装置空化余量的计算方法,提高泵抗空化性能的措施,空化的热力学影响。水轮机的空蚀理论与预防措施。难点在于空化计算。

流体机械的运转特性及调节:叶片式泵运转时的工况点确定,叶片式泵串联和并联运转分析,泵运转工况的调节方法和应用。难点在于泵系统运行工况点的分析和流量调节方法。

[5]发动机强度与振动(100分)

参考书目:《航空燃气涡轮发动机强度设计》,宋兆泓、熊昌炳、郑光华编著,北京航空航天大学出版社,1988年;《透平零件结构强度与振动》,吴厚钰编著,机械工业出版社,1984年。

主要内容

叶片静强度:叶片的受力分析;叶片离心应力计算;叶片弯曲应力计算;叶片的静强度校核。

叶片振动:叶片振动的激振力产生的原因及特性分析;叶片振动形式分析;等截面叶片自振频率计算方法;叶片的动频和动应力分析;影响叶片自振频率的主要因素。

叶轮强度:旋转薄圆环的应力计算;叶轮应力计算的基本方程;等厚度叶轮应力计算;实际叶轮应力计算的二次计算法,叶轮强度校核。

转子振动与临界转速:单盘转子振动特性分析;等直径转子的振动特性;影响临界转速的因素;初参数法计算转子临界转速;转子动平衡理论及应用。

主轴强度:涡轮轴强度计算;其他类型主轴的外载荷;主轴的刚度;主轴的疲劳强度计算。

[6]核反应堆物理分析(100分)

参考书目:《核反应堆物理分析》,谢仲生主编,西安交通大学出版社,2020,第5版。

主要内容

反应堆的核物理基础:包括裂变及链式裂变反应,反应堆;中子与原子核的相互作用机制,散射、吸收和裂变;物性参数包括微观截面、宏观截面、平均自由程、中子通量密度(注量率)、核反应率);链式裂变过程,中子循环及四(六)因子公式;共振吸收与多普勒效应。

中子学过程:中子的散射与能量分布,散射角与散射角余弦,对数能降(勒变量);中子的慢化能谱,有效共振积分和逃脱共振俘获概率,热中子能谱与热中子的平均截面。

中子的扩散与临界理论:斐克定律及其假设条件,单能中子扩散方程(适用范围、边界条件);非增殖介质内中子扩散方程的解(无限介质点源、平面源、两种不同介质);扩散长度、慢化长度和徙动长度;均匀介质增殖堆单能中子扩散方程及其解析解,临界条件(几何曲率、材料曲率),临界计算的任务及单群理论的修正;反射层及其作用,反射层节省,中子通量密度分布不均及功率展平。

分群扩散理论与栅格的均匀化:中子的能量分群及群常数,双群方程;栅格的非均匀效应,栅格的均匀化及栅元均匀化群常数,多群常数与少群常数,温度对共振吸收的影响,栅格几何参数的选择。

反应堆内的燃料变化及动力学过程:燃耗、中毒与反应性控制、反应性,剩余反应性;反应性控制,剩余反应性的变化(XeSm中毒),燃耗深度,堆芯寿期;燃料的转换与增殖、倍增时间(线性、指数);温度效应,反应性系数包括温度(燃料,慢化剂),空泡,功率等;温度系数对稳定性的影响,剩余反应性,控制毒物价值,停堆深度,总的被控反应性;反应性控制的任务及方式,控制棒控制及特点,干涉效应,深度对功率的影响;可燃毒物控制及特点,化学补偿控制及特点。

反应堆动力学:缓发中子的作用,点堆模型及中子动力学方程,反应堆周期,反应堆响应特性。

(三)面试(150分)

学科将组成专家组对考生进行面试,考核内容包括:

1)身心健康状态;

2)综合分析与语言表达能力;

3)对本学科国内外前沿研究课题的了解;

4)外语听力及口语;

5)专业课以外其他知识技能的掌握情况;

6)特长与兴趣;

7)从事科研工作的潜力;

8)从事科研工作的基础与能力。

具体考核形式届时以复试方案为准。

 

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