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上海交通大学2007年考研工程热力学考试大纲

   2007-01-10 16:43 【 】【我要纠错

  参考书:

  《工程热力学》第三版 沈维道等编

  第一部分    基本概念

  1·1  系统

  系统、外界、边界;开口系(控制容积)、闭口系(控制质量);绝热系;孤立系;简单可压缩系。

  1·2  平衡状态和状态参数

  平衡状态、平衡状态的充要条件;平衡与稳定;状态参数,系统两状态相同的判定;状态参数的特征;强度量与广延量;状态参数图与平衡状态。

  1·3  温度温标

  温度的物理概念;热力学温标、国际摄氏温标与热力学温标的关系

  1·4  压力

  压力、压力的单位、系统绝对压力、当场大气压、真空度。

  1·5  状态方程

  理想气体的状态方程、气体常数、通用气体常数;范德瓦尔方程、维里方程。

  1·6  准静态过程和可逆过程

  准静态过程、可逆过程;可逆过程与准静态过程关系;可逆过程和准静态过程在状态参数图上的表示。

  1·7  循环

  循环、循环特性、正向循环(动力循环)、逆向循环(制冷循环和热泵循环);可逆循环。循环的经济性指标

  1·8  功和热量

  功和热量的定义、特征;可逆过程中的容积变化功(膨胀功或压缩功)及

  在压容图(p-v图)的表示;可逆过程的热量及在温熵图(T-s图)的表示。

  第二部分    气体的性质

  2·1  理想气体及其混合气的性质

  理想气体、标准状态理想气体的摩尔体积;气体的比热容、理想气体的比定压热容与比定容热容;理想气体比热容比(理想气体的比热容比等于绝热指数);迈耶公式;理想气体的比定压热容容恒大于比定容热容容。理想气体的热力学能(以前称内能)与焓、任意过程的热力学能及焓的变化量Δu、Δh;理想气体熵变的定义、计算式。

  理想气体混合气体、折合分子量、折合气体常数; 质量分数、摩尔分数、体积分数及相互关系;折合分子量和折合气体常数计算。

  理想气体混合气的分压力定律和分体积定律;利用摩尔分数计算分压力。

  混合气体的比热容、热力学能、焓及混合气过程的熵变计算式

  2·2  水和蒸汽的性质

  饱和状态、饱和状态的温度和压力一一对应、克拉贝隆—克劳修斯方程;水定压汽化过程的p-v图及T-s图:临界点、饱和液线饱和干蒸汽线、未饱和液区、湿蒸汽区和过热区、过冷液、饱和液、湿饱和蒸汽、干饱和蒸汽和过热蒸汽;干度、湿饱和蒸气比体积、热力学能、焓及熵的计算;汽化潜热。

  2·3  湿空气

  湿空气、水蒸气的分压力及干空气分压力;饱和湿空气、湿空气的吸湿能力、使空气达到饱和的途径;绝对湿度、相对湿度、含湿量d;湿空气的焓和焓—湿图

  第三部分    气体的热力过程

  3·1  理想气体的基本热力过程

  多变过程、定压过程、定温过程、定熵过程(可逆绝热过程)、定容过程及过程方程、在p-v图和T-s图上的表示;理想气体多变过程中热力学能、焓及熵变计算;多变过程中气体的比热容;多变过程中的容积变化功、多变过程中的技术功、多变过程的热量;p-v图及T-s图各参数的变化规律。

  3·2  水蒸气的基本热力过程

  水蒸气定压过程的热量、水蒸气的绝热过程的功、水蒸气的定容的压力和干度;水蒸气的节流。

  3·3  湿空气的热力过程

  湿空气加热过程、冷却去湿过程、绝热增湿过程、绝热混合过程、干燥过程的参数、热量和析水量;湿空气节流。

  第四部分    热力学第一定律

  4·1  热力学第一定律的实质

  4·2  膨胀功、技术功和流动功

  可逆过程的容积变化功;技术功、技术功的计算及在p-v图上表示;内部功、轴功;推动功、流动功。

  4·3  热力学第一定律表达式

  热力学第一定律基本表述和一般表达式;闭口系第一定律的解析式及在过程、循环和孤立系中的应用;稳流开系第一定律表达式。

  4·4  喷管内气体的流动

  气体在喷管(或扩压管)内流速变化的压力条件和几何条件;滞止过程、

  滞止参数;音速、马赫数;临界截面、临界压力、临界温度、临界压力比;喷管内流速和流量分析及计算、背压和背压对收缩喷管及缩放喷管的流速和流量的影响;气体在扩压管中流动;速度系数和能量损失系数及气体在喷管内不可逆流动。

  4·5  绝热节流

  绝热节流的特征、气体的焦耳—汤姆逊系数、转回温度和转回曲线。

  4·6  压气机的热力过程

  压气机分类和特征;单级活塞式压气机的理论耗功;余隙容积、余隙容积百分比、容积效率、余隙容积对压气机理论耗功的影响;多级压缩节间冷却及各级的增压比、多级压缩节间冷却耗功计算、活塞式压气机定温效率;叶轮式压气机绝热效率及压气机所需的功、叶轮式压气机的绝热效率。

  第五部分    热力学第二定律

  5·1  热力学第二定律的两种表述

  5·2  卡诺循环和卡诺定理

  卡诺循环的组成、卡诺循环的热效率、卡诺制冷循环的制冷系数和卡诺热泵循环的供暖系数;卡诺定理及其推论。

  5.3  平均吸(放)热温度和多热源热机的热效率

  系统在可逆过程中的平均吸(放)热温度、多热源可逆循环的热效率和概括性卡诺循环(如斯特林循环)的热效率。

  5·4  克劳修斯积分和热力学第二定律的数学表达式

  克劳修斯积分不等式和积分等式、热力学第二定律的数学表达式、孤立系统的熵增原理及过程进行判据。

  5·5  熵和熵方程

  熵的定义、不可逆过程熵变的计算; 熵流、熵产;一般开系熵方程、闭口系熵方程、稳态稳流系统熵方程。

  5.6  作功能力损失与熵产

  热量的可用能、闭口系的作功能力、稳流开系的作功能力、系统作功能力损失和熵产。

  第六部分    热力学一般关系式及实际气体性质

  6·1  亥姆霍兹函数和吉布斯函数

  亥姆霍兹函数F和吉布斯函数G的定义及物理意义

  6·2  麦克斯伟关系

  吉布斯方程;麦克斯伟关系;体积膨胀系数、等温压缩率、压力温度系数及其相互关系。

  6·3  熵、热力学能、焓及比热容容的一般表达式

  第一ds方程及第二ds方程;热力学能的一般方程、焓的一般方程、

  的一般关系。

  6·4  普遍化状态方程和通用压缩因子图

  压缩因子及其物理意义;对比参数、对应态原理;通用压缩因子图。

  第七部分    热力循环

  7·1  循环分析的目的和方法

  循环分析的目的和方法;第一定律分析法、第二定律分析;空气标准。

  7·2    活塞式内燃机循环

  活塞式内燃机混合加热理想循环(又称萨巴德循环)构成、循环的特性参数及特性点参数计算;循环热效率及特性参数对热效率的影响分析;活塞式内燃机定压加热理想循环(又称狄塞尔循环)构成、循环的特性参数及特性点参数计算;循环热效率及特性参数对热效率的影响分析;活塞式内燃机定容加热理想循环(又称奥托循环)构成、循环的特性参数及特性点参数计算;循环热效率及特性参数对热效率的影响分析;活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较。

  7·3    燃气轮机装置循环

  燃气轮机装置定压加热的理想循环(又称布雷顿循环)的构成、循环增压比、循环增温比、装置热效率计算及分析;燃气轮机装置定压加热的实际循环、压气机绝热效率、燃气轮机的相对内效率、循环内部热效率;回热和回热度;回热的基础上分级压缩、中间冷却和分级膨胀、中间再热。

  7·4    蒸汽动力装置循环

  基本蒸汽动力循环—朗肯循环构成、p-v图和T-s图、利用图或表确定各状态点参数、朗肯循环的热效率;蒸汽参数对热效率的影响分析;有摩阻的实际循环、汽轮机的相对内效率、循环内部热效率;理想耗汽率、内部功耗汽率、有效功耗汽率;再热循环构成、p-v图和T-s图、利用图或表确定各状态点参数、循环的热效率和分析;抽汽回热循环构成、p-v图和T-s图、抽汽量、

  利用图或表确定各状态点参数、循环的热效率和分析;

  7·5    制冷装置循环

  逆向卡诺循环;制冷量;压缩空气制冷循环构成及T-s图、制冷系数、制冷量与循环增压比关系;回热式压缩空气制冷循环;压缩蒸汽制冷循环构成、T-s图和logp-h图、利用图或表确定各状态点参数、制冷系数;制冷剂性质;热泵循环的一般概念。

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