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535專業綜合考試大綱

一、考試性質與范圍

動力工程與工程熱物理專業的研究生入學考試復試“專業綜合”包括《工程流體力學》部分和《工程燃燒學》部分。

《工程流體力學》是熱能與動力工程學科基礎課程，它研究流體平衡、運動、流體和固體相互作用的力學規律及這些規律在工程實際中的應用。考試目的是考查考生對工程流體力學的基本概念、基本理論的掌握程度，以及運用這些知識去分析、求解有關流體流動問題的能力。

《工程燃燒學》是熱能工程與工程熱物理專業碩士研究生入學復試專業基礎考試課程。本課程是熱能工程及工程熱物理專業的專業基礎課之一，著重講述燃燒學的基本理論及本專業所涉及有關燃燒工程的基本設計和檢測計算。本課程考試的目的是考查學生對燃燒學基本理論的理解和掌握程度以及應用基本理論去分析和解決實際問題的能力。

二、考試基本要求

《工程流體力學》部分要求學生掌握流體運動學與動力學的基本概念;掌握各種流動狀態(靜止、一維或多維流動、理想流體或粘性流體流動、可壓縮或不可壓縮流動)流體流動的分析方法及基本方程;掌握相似原理與量綱分析;理解湍流的基本理論;能對復雜管道問題計算。

《工程燃燒學》部分要求考生掌握燃燒學的有關基本概念、基本理論以及與燃燒工程相關的設計計算和檢測計算。

三、考試形式與分值

《工程流體力學》部分滿分75分，考試時間90分鐘，閉卷筆試。題型主要為判斷選擇題、計算題和簡答題。考生可以使用不帶儲存功能的計算器。

《工程燃燒學》部分考試滿分75分，考試時間90分鐘，閉卷筆試。題型主要為選擇題和計算題兩類，其中選擇題包括概念的表述、判斷正誤、簡易計算等，分值為45分。計算題為2題，共30分。考生可以使用不帶儲存功能的計算器。

四、考試內容

《工程流體力學》部分

1. 流體力學的基本概念

流體的定義與流體的連續性假設;流體的粘性的定義及牛頓內摩擦定理;流體物理屬性;作用在流體上的力;流體的受力特性、壓縮性和不可壓縮流體的概念;粘性產生的原因。

2.流體靜力學

流體的靜壓力及其特性;流體歐拉平衡微分方程;流體靜力學基本方程式;液體壓力計及壓力的表示方法和單位;液體的相對平衡;靜止流體作用在平面上的力;靜止流體作用在沉沒物體上的總壓力及阿基米德定律。

3.流體運動的基本概念和基本方程

一維穩定流動的連續性方程;一維理想流體流動的運動微分方程;伯努利方程;動量方程;;研究流體流動的方法;流動的分類;跡線與流線;流管與流量;動量矩方程;理想流體沿法線方向的微分方程。

4.粘性流體的管內流動

粘性流體總流的伯努利方程的推導及應用;;層流流動與紊流流動;圓管內的層流流動的分析推導方法;紊流流動的基本概念，普朗特混合長度模型;沿程能量損失的實驗研究，非園形管道內的流動的研究方法;局部能量損失;掌握管道計算。

5. 理想流體的有旋流動與無旋流動

流體流動的連續性方程;三維理想流體流動的運動微分方程;速度勢與流函數;;流體微團運動的四種形式;;無旋流動的伯努利方程;渦量場、速度環量與斯托克斯定理;幾種簡單的平面無旋流動與迭加;湯姆孫定理和亥姆霍茲定理;庫塔—儒可夫斯基升力公式、葉型和葉柵的庫塔—儒可夫斯基公式及庫塔條件。

6.粘性流體繞過物體的流動

不可壓縮粘性流體的運動微分方程;邊界層的動量積分方程;;庫特流、圓管內充分發展段內層流流動;邊界層的基本概念及層流邊界層的微分方程;平板層流邊界層、平板湍流邊界層及平板混合邊界層的分析計算;曲面邊界層分離、卡門渦街、物體阻力及阻力系數的概念。

7.相似原理與量綱分析

力學相似及動力相似準則;量綱分析原則、瑞利法、泊金漢π定理。

8.一維可壓縮氣體流動

音速與馬赫數;管道內的一維定熵流動的控制方程;小擾動在運動氣流中的傳播;一維可壓縮流動的控制方程;流過變截面的一維可壓縮定熵流動;漸縮噴管和拉瓦爾管內的定熵流動的計算;正激波的概念。

《工程燃燒學》部分

1. 各類燃料(煤炭、石油加工產品和各種燃氣)的使用性能，成分表示方法及發熱量的計算;

2. 燃燒設計計算，包括燃料燃燒空氣需求量，燃燒產物生成量、產物成分、密度以及燃燒溫度的計算;

3. 燃燒檢測計算，包括氣體分析方程的使用、空氣消耗系數的計算以及化學不完全燃燒的計算;

4. 燃燒反應動力學基礎，包括質量作用定律、阿累尼烏斯定律、各種參數(反應物濃度、混合比例、溫度、壓力等)對燃燒速度的影響;

5. 著火的基本觀念，絕熱和有散熱條件密閉容器中可燃混合物的熱自燃條件分析、開口體系中可燃混合氣的著火、燃燒與熄滅條件分析、開口體系中純擴散燃燒狀態分析;

6. 火焰傳播的概念、層流火焰傳播速度的影響因素及實驗測定方法，湍流火焰傳播概念;

7. 層流預混火焰的結構及穩定性、湍流預混火焰的穩定措施、層流及湍流擴散火焰的結構特點;

8. 液體燃料的蒸發與燃燒規律，包括蒸發燃燒速率、燃盡規律與燃燒時間的計算及影響因素;

9. 煤的揮發分析出規律、碳燃燒反應類型、炭粒燃燒速率及燃盡規律;

10. 燃氣燃燒的類型及特點、各種燃氣燒嘴的結構特點、燃油燃燒器的類型及結構特點、各種煤炭燃燒方法的特點及應用領域。

五、參考書

[1] 劉向軍編：《工程流體力學》(第二版)，北京：中國電力出版社，2013年

[2] 孔瓏編：《流體力學》，北京：高等教育出版社，2003年

[3] 韓昭倉主編：《燃料及燃燒》(第二版)，北京：冶金工業出版社， 1994年。

[4] 汪軍等編：《工程燃燒學》，北京：中國電力出版社，2008年7月。

[5] 童正明等編著：《工程燃燒學》，北京：中國計量出版社，2008年1月。