河北工业大学2021年硕士研究生招生考试自命题科目考试大纲

科目代码：831
科目名称：工程热力学
适用专业：动力工程及工程热物理，供热、供燃气、通风及空调工程，能源动力（专业学位）
一、考试要求
工程热力学适用于河北工业大学能源与环境工程学院“动力工程及工程热物理”“供热、供燃气、通风及空调工程”“能源动力（专业学位）”专业研究生招生专业课考试。主要考察工程热力学基本概念、方法、原理，运用所学知识分析问题和解决问题的能力。
二、考试形式
试卷采用客观题型和主观题型相结合的形式，主要包括选择题、填空题、简答题、计算题、分析论述题等。考试时间为3 小时，总分为150 分。
三、考试内容
（一）热力学基本概念
掌握热力系统，热力系统的划分；掌握状态和状态参数，平衡状态，状态方程式，坐标图；掌握过程，可逆过程，过程功和热量，熵；掌握热力循环及经济性指标。
（二）热力学第一定律
了解热力学第一定律表述；了解热力学能和总能，能量的传递和转化，体积变化功、轴功、技术功、焓；掌握闭口系统能量方程式，开口系统能量方程式及其应用。
（三）气体和蒸汽的性质
了解理想气体与实际气体的概念；掌握理想气体状态方程式；掌握理想气体比热容，定容比热容和定压比热容，比热容的形式；掌握理想气体的热力学能、焓和熵；掌握水蒸气的定压发生过程。
（四）气体和蒸汽的基本过程
理解理想气体的基本热力过程，多变过程；掌握热力学计算的特殊性，并能利用坐标图表示各种过程及过程中能量转换的特点。熟练结合热力学第一定律，分析和导出各种基本热力过程及多变过程的相应计算式并进行计算，熟练利用p-v、T-s 图综合分析热力过程；理解水蒸气与理想气体的区别，熟练应用水蒸气热力学性质的图、表进行各种热力过程的计算。
（五）热力学第二定律
了解热力学第二定律的表述，理解热力学第二定律的实质，掌握卡诺循环及卡诺定理的结论及热力学意义，熟悉动力循环及制冷循环的分析方法。理解熵是一个状态参数，并能应用热力学第二定律来说明熵这个参数的重要性，掌握热力学第二定律数学表达式及其应用，了解孤立系统熵增原理及过程不可逆性与熵增之间的关系，利用熵方程进行热力计算以及作功能力损失的计算。
（六）实际气体的性质及热力学一般关系式
理解实际气体与理想气体的区别，理解压缩因子的物理意义，了解热力学能、焓、熵、比热容的一般关系式。
（七）气体和蒸汽的流动
理解喷管内绝热稳定流动的基本方程及流动的基本特性，掌握喷管出口的截面、流速和流量的变化规律，掌握临界压力比、临界流速和临界流量的概念和计算，应用基本公式计算喷管出口的截面积、流速和流量；了解实际喷管中有摩擦的流动特点；掌握绝热节流过程的特点。了解扩压管的概念。
（八）压气机的热力过程
理解单级活塞压气机的工作原理，不同的级间冷却方法实现不同热力过程以及压气机耗功最小的级间压缩比；了解叶轮式压气机的特点。
（九）气体动力循环
理解活塞式内燃机实际循环的简化方法，掌握理想循环热力过程；能分析活塞式内燃机和燃气轮机各种理想循环的热力过程，掌握循环热效率的计算及提高热效率的方法和途径。
（十）蒸汽动力循环
理解实际蒸汽动力循环的基本循环方式是朗肯循环，理解再热循环与回热循环；了解热电联供循环，理解能量利用中，输出功的效率与利用热的效率是不同的。掌握蒸汽动力循环热效率的计算并能分析影响因素。
（十一）制冷循环
掌握逆卡诺循环、空气压缩制冷循环、蒸汽压缩制冷循环的组成、制冷系数的计算及提高制冷系数的方法和途径。了解吸收式制冷、蒸汽喷射制冷及热泵。
（十二）理想气体混合物及湿空气
理解混合气体的成分、平均摩尔质量和平均气体常数，理解理想气体混合物的比热容、热力学能、焓和熵；掌握湿空气状态参数、h-d图的使用，进行湿空气基本热力过程的计算。
四、参考书目
[1]《工程热力学》，第四版，主编：沈维道、童钧耕，高等教育出版社。
[2]《工程热力学》，第五版，廉乐明等编，中国建筑工业出版社。
其他注意事项：考生需要携带无编程无存储无记忆功能的计算器。