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沈阳工程学院专升本考试大纲——《热能与动力工程》
【指定参考教材】 1 孔珑 主编. 工程流体力学 . 北京: 中国电力出版社,
1．王修彦，张晓东. 热工基础 北京：中国电力出版社
（一）锅炉部分 1．丁立新．《电厂锅炉原理》 ．中国电力出版社 2．周强泰．《锅炉原理》．中国电力出版社 （二）汽轮机部分 1．孙为民．《电厂汽轮机》．中国电力出版社 2．肖增弘等．《汽轮机设备及系统》．中国电力出版社 （三）热力发电厂部分 1．肖增弘 等编．《热力发电厂》 ．机械工业出版社 2．郑体宽 主编．《热力发电厂》 ．中国电力出版社
技能用书
1.李河 主编.《热工基础实验讲义》.大连理工大学. 2.靳智平 主编.《热能动力工程实验》.中国电力出版社. 3.郑体宽 主编.《热力发电厂》 .中国电力出版社. 4.肖增弘 主编 《热力发电厂》 机械工业出版社.
沈阳工程学院2014年专升本入学考试 能源与动力工程专业综合课考试大纲 考试分成两部分，总分为300分。第一部分为理论测试部分（200分），第二部分为职业技能测试部分（100分）。 第一部分 理论测试部分 本综合课理论考试总分200分。考试内容包括：《流体力学》、《热工基础》、《热力发电厂与动力设备》三部分。其中《流体力学》60分；《热工基础》60分；《热力发电厂与动力设备》80分。 考试方式为闭卷。书面笔答。 考试时间为150分钟。 《流体力学》（总分60分） 一、基本要求 1. 掌握流体的基本物理性质； 2. 掌握流体静力学的基本理论及其应用； 3. 掌握流体运动学的基本概念和基本方程； 4. 了解相似理论及量纲分析； 5. 掌握实际管流损失和水利计算； 6. 了解气体的一维流动； 7. 了解流体的有旋流动和无旋流动，了解平面势流； 8. 掌握粘性流体绕过物体的流动，掌握边界层理论； 9. 了解气体的二维流动。 二、考试内容范围 1．流体及其物理性质 1.1掌握流体力学的三种主要假设模型； 1.2掌握流体受力类型及其含义； 1.3掌握流体密度的定义及密度与重度的关系； 1.4掌握流体的压缩性系数与膨胀性系数的含义及其应用； 1.5掌握流体粘性的力学含义、产生原因及两种粘度间的关系； 1.6 掌握牛顿内摩擦定律的表达式及其应用。 2．流体静力学 2.1掌握静止状态下流体的受力分析及静压强的特点； 2.2掌握欧拉平衡微分方程的两种形式及其物理意义； 2.3掌握流体静力学基本方程的内容、意义及其应用； 2.4掌握等压面含义及其特点； 2.5掌握压强的含义、分类及其不同单位间的换算； 2.6掌握平面在静止流体中所受总压力的大小、方向及作用点； 3．流体运动学和流体动力学基础 3.1掌握描述流体运动的两种基本方法及其本质区别； 3.2掌握与欧拉法相关概念的含义，如控制体、流线、流管、流量、有效截面及平均流速等； 3.3掌握流体运动的基本方程，如连续性方程、伯努利方程及动量方程的内容、物理意义及其应用； 3.4掌握粘性流体总流伯努利方程的内容、物理意义及其应用。 4．管内流动和水力计算、液体出流 4.1掌握流体两种基本流动状态的含义及其判据； 4.2管内层流、紊流的动力学特点； 4.3掌握紊流的流层结构及水力光滑与水力粗糙的含义； 4.4掌握尼古拉兹实验对流体流动的五个分区及其判据； 4.5掌握两类能量损失的原因、发生条件、计算方法及其影响因素等； 4.6 掌握非圆形管道的当量计算，以及液体出流的水力计算方法； 4.7了解管路的水击现象及减弱水击的基本措施等。 5．气体的一维流动 5.1 重点掌握气体动力学相关概念，如声速、马赫数等的定义及其应用； 5.2 了解气体流动的特定状态，如滞止状态、临界状态的含义； 5.3 了解激波的含义及激波前后气流主要动力学参数的变化； 5.4 了解变截面管流的动力学特点及其应用。 6．理想流体的有旋流动和无旋流动 6.1掌握流体微团运动的基本形式及有旋流动与无旋流动的判据； 6.2掌握有旋流动场的相关概念，如涡线、涡管、涡通量等的含义； 6.3了解有旋流动三定理的内容及其应用； 6.4 了解速度势函数、流函数的存在条件，以及流网的含义及其应用； 6.5 熟悉几种典型无旋流动的叠加应用。 7．粘性流体绕过物体的流动 7.1 掌握不可压缩粘性流体的运动微分方程，即N-S方程的实质； 7.2 掌握边界层理论，包括边界层含义、边界层基本特征、边界层分离现象及其原因等； 7.3 掌握卡门涡街现象及其危害； 7.4 掌握绕流阻力与升力的含义、产生原因及其计算方法； 7.5 掌握绕流时的减阻方法。 8．气体的二维流动 8.1掌握超声速气流的传播特征，如马赫锥、马赫角等。 8.2了解激波的形成条件等。 三、基本题型和分值
《热工基础》（总分60分） 一、基本要求 《热工基础》课程主要包括“工程热力学”和“传热学”两部分内容。其中，“工程热力学”主要研究热能与机械能之间的转换规律及其工程应用，“传热学”则主要研究热量的传递规律及其工程应用。 对于“工程热力学”，考生要掌握相关的基本概念，如状态参数、过程参数及循环经济性指标等；掌握基本理论基础，如热力学第一定律、第二定律及其应用等；掌握基本工质，如理想气体与实际气体(水蒸汽)的热力性质；掌握基本循环，如卡诺循环、朗肯循环及其应用等。对于“传热学”，考生要掌握热量传递的三种基本方式，如导热、对流换热及辐射换热的基本概念、热量传递规律等；掌握传热过程的基本特点及其强化或削弱措施等；掌握换热器的基本原理及常见换热器的基本应用等。 二、考试内容范围 (一) 基本概念 1．熟悉热力系统的分类及其特点，如闭口系、开口系等； 2．掌握状态参数的定义及其共同特征； 3．掌握基本的状态参数，如温度的含义与温标；压力的含义、分类与单位；比体积的含义等； 4．熟悉准平衡过程与可逆过程的特点及其关系； 5．掌握过程参数，如功量与热量的概念及其与状态参数的区别； 6．掌握热力循环经济性指标的含义与表达式，如循环热效率等。 (二) 热力学基本定律 1．掌握热力学第一定律及第二定律的实质与表述； 2．掌握焓与熵的定义式及其物理意义； 3．掌握热力学第一定律的表达式及其应用； 4．掌握卡诺循环的构成、循环热效率的表达式及其意义； 5．熟悉孤立系熵增原理的内容、意义及其应用等。 (三) 理想气体的性质和热力过程 1．掌握理想气体的定义、基本状态方程式的型式及其应用； 2．掌握比热容的含义、定压比热与定容比热的表达式与关系、定比热容的计算； 3．熟悉理想气体导出状态参数，如热力学能与焓的计算； 4．熟悉理想气体混合物的相关热力学性质，如分压力定律等； 5．掌握四种典型热力过程，如定容、定压、定温及定熵过程的过程方程式、热力过程曲线、状态参数及其过程参数的求解等。 (四) 水蒸气和湿空气 1．掌握水蒸气产生过程的阶段及其过程特点，如一点、两线、三区、五态等，并能在参数坐标图上示出； 2．掌握水及水蒸气的基本概念，如饱和状态、三相点及临界点参数、湿蒸汽的干度等； 3．掌握湿空气的基本概念，如饱和湿空气、露点、相对湿度、含湿量等； 4．熟悉水及水蒸气的热力性质表与焓-熵图的应用等。 (五) 气体和蒸汽的流动 1．掌握气体与蒸汽流动的相关概念，如马赫数、超音速流动、喷管、临界压力比等； 2．掌握稳定流动过程中热力学参数(如压力、比体积等)与流动参数(如速度、截面积等)间的关系； 3．掌握喷管的选型及其分析； 4．熟悉绝热节流的含义及节流前后工质参数的变化关系等。 (六) 动力装置循环 1．掌握蒸汽动力装置的基本循环—朗肯循环的构成及其经济性指标，如循环热效率、热耗率、汽耗率、标准煤耗率的计算等，并能在参数坐标图上示出朗肯循环； 2．掌握热机参数变化对朗肯循环经济性及安全性的影响； 3．掌握再热循环、回热循环的构成及其主要目的； 4．熟悉热电联产循环的类型及其特点等。 (七) 导热 1．掌握导热的基本定律—傅里叶定律的表达式、意义及其应用； 2．掌握导热系数的影响因素及相关概念，如保温材料等； 3．熟悉导热微分方程式、三类边界条件及其应用； 4．掌握毕渥数Bi、傅里叶数Fo、时间常数、热扩散率的表达式及其物理意义； 5．掌握一维稳态导热温度场及热流场的计算，如平壁与圆筒壁； 6．掌握非稳态导热基本特点及其分析计算，如集总参数法等。 (八) 对流换热 1．掌握对流换热的本质及其影响因素； 2．熟悉准则数，如努塞尔数Nu、雷诺数Re、普朗特数Pr、格拉晓夫数Gr等的表达式及其物理意义； 3．掌握强化凝结换热及沸腾换热的基本原则； 4．掌握影响膜状凝结换热的主要因素，如不凝结气体的影响等； 5．掌握大容器饱和沸腾过程曲线，并能标示关键位置点等。 (九) 热辐射和辐射换热 1．掌握热辐射、辐射换热的本质及其与导热或对流换热的区别； 2．熟悉热辐射及辐射传热的相关概念，如辐射波谱、黑体、漫-灰体、辐射力、发射率、辐射角系数、有效辐射、遮热板等； 3．掌握热辐射的基本定律，如斯-玻定律、基尔霍夫定律的内容及其应用； 4．掌握辐射角系数的性质及其典型计算； 5．掌握气体辐射的基本特点； 6．掌握两个漫-灰表面间的辐射换热计算等。 (十) 传热过程与换热器 1．掌握典型的传热过程分析，考查是哪些基本热量传递方式的组合； 2．熟悉临界绝缘直径的意义及其应用； 3．掌握壁面加装肋片的目的和原则； 4．掌握换热器的主要类型及其工作原理； 5．掌握换热器的相关概念，如对数平均温压、效能、传热单元数等； 6．掌握强化与削弱传热的基本原则与途径； 7．掌握间壁式换热器热计算的对数平均温压法等。
三、基本题型及分值
《热力发电厂与动力设备》（总分80分） 一、基本要求 《热力发电厂与动力设备》总体分为三个部分：《锅炉》、《汽轮机》和《热力发电厂》。 （一）锅炉部分（30分） 1．掌握电厂锅炉系统组成及工作过程 2．掌握锅炉分类及安全经济技术指标 3．掌握煤的种类、组成成分及性质 4．掌握煤分析基准换算，过量空气系数和漏风系数计算 5．掌握锅炉热平衡及热损失 6．掌握煤粉特性、制粉系统及设备 7．掌握燃烧基本原理及燃烧设备 8．掌握蒸发设备及组成 9．掌握过热器和再热器系统及特性，汽温特性及汽温调节。 10．掌握省煤器和空气预热器的特性，积灰、磨损和低温腐蚀。 11．掌握自然循环原理及特性 12．掌握强制流动锅炉及强制流动特性 （二）汽轮机部分（30分） 1. 掌握汽轮机内基本能量转换过程和计算效率的能力； 2. 掌握汽轮机主要零件的结构、类型和作用 3. 掌握凝汽设备的工作原理及相关计算； 4. 掌握调节系统的组成、作用和静态特性。 （三）热力发电厂部分（20分） 1．掌握火力发电厂生产过程； 2．掌握热经济性分析计算； 3．掌握给水回热加热系统基本理论； 4．掌握除氧器及其系统基本理论； 5．了解发电厂原则性热力系统； 6．掌握发电厂全面性热力系统。 二、考试内容范围 （一）锅炉部分 1．绪论 1.1 掌握电厂锅炉系统组成及工作过程； 1.2 掌握锅炉的种类有哪些； 1.3 掌握锅炉事故率、可用率、钢材耗用率等概念。 2．锅炉燃料 2.1 掌握煤的元素分析和工业分析的组成成分及各个成分性质，掌握各个成分对锅炉工作的影响； 2.2 掌握煤的分析基准及分析基准换算； 2.3 掌握发热量、标准煤、折算成分等概念； 2.4 掌握煤的种类及各种煤的特点； 2.5 掌握灰熔融性的三个特征温度。 3．燃烧计算与热平衡计算 3.1 掌握过量空气系数、漏风系数、理论空气量、理论烟气量、烟气焓、锅炉热平衡、锅炉输入热量、锅炉热效率、保热系数、最佳过量空气系数等概念； 3.2 掌握过量空气系数和漏风系数计算； 3.3 掌握锅炉热损失组成及影响各个损失的因素。 4．煤粉制备系统 4.1 掌握煤粉细度、煤粉经济细度、可磨性系数、磨煤出力等概念； 4.2 掌握影响煤粉自燃爆炸的因素； 4.3 掌握磨煤机按照转速可分为几种；掌握中速磨工作原理； 4.4 掌握制粉系统的种类；掌握储仓式制粉系统中粗粉分离器、细粉分离器、给煤机的作用；掌握储仓式制粉系统中乏气和再循环风的特点； 4.4 掌握直吹式制粉系统的种类。 5．煤粉炉燃烧原理及燃烧设备 5.1 掌握活化能、着火热、一次风率、燃烧效率、射程、炉膛容积热负荷、炉膛截面热负荷等概念； 5.2 掌握影响化学反应速度和扩散速度的因素有哪些； 5.3 掌握燃烧过程可分为哪几个阶段； 5.4 掌握影响煤粉气流着火的因素、燃烧完全的条件、强化煤粉气流燃烧的措施； 5.5 掌握燃烧设备组成；掌握煤粉燃烧器的种类及燃烧器的作用；掌握点火装置的作用； 5.6 掌握NOX的生成机理；掌握典型的低NOX燃烧技术有哪些； 5.7 掌握影响射流偏斜的因素有哪些。 6．蒸发设备 6.1 掌握蒸发设备的作用； 6.2 掌握汽包炉蒸发设备组成及各个组成设备的作用； 6.3 掌握水冷壁的类型有哪些； 6.4 掌握下降管的类型有哪些。 7．过热器及再热器 7.1 掌握过热器和再热器的作用及种类； 7.2 掌握汽温特性的概念；掌握对流过热器和辐射过热器的汽温特性； 7.3 掌握汽温调节的方法有哪些； 7.4 掌握热偏差系数的概念；掌握影响热偏差的因素有哪些。 8．省煤器和空气预热器 8.1 掌握省煤器的任务及带来的好处； 8.2 掌握空气预热器的任务及作用； 8.3 掌握省煤器和空气预热器的种类； 8.4 掌握积灰、磨损的影响因素； 8.5 掌握低温腐蚀的机理；掌握防止和减轻低温腐蚀的措施； 9．自然循环原理及计算 9.1 掌握自然循环的原理； 9.2 掌握沸腾传热恶化的防止措施； 9.3 掌握质量流速、循环倍率、质量含汽率、运动压头、有效压头的概念； 10．强制流动锅炉及水动力特性 10.1 掌握直流锅炉的工作原理； 10.2 掌握水动力特性、水动力多值性、脉动的概念； 10.3 掌握减轻水动力多值性的措施； 10.4 掌握防止脉动的措施。 （二）汽轮机部分 1.汽轮机基本能量转换 1.1 汽轮机级的能量转换和级内损失 1.2 汽轮机的损失和装置效率的计算 1.3 汽轮机变工况的特性和配汽方式 2.汽轮机主要零部件 2.1 静子部分 2.2 转子部分 3. 凝汽设备 3.1 凝汽设备组成 3.2 凝汽器真空形成原理 3.3 凝汽器特性分析 4. 调节系统 4.1 调节系统的组成及作用 4.2 调节系统的静态特性 （三）热力发电厂部分 1．绪论 1.1熟练掌握火力发电厂的主要生产过程； 2．热力发电厂热经济性分析与评价 2.1熟练掌握凝汽式发电厂的主要热经济指标和计算； 3．发电厂的回热加热系统 3.1掌握回热加热器的型式及特点； 3.2掌握回热加热器的安全经济运行中要注意的问题； 4．除氧器及其系统 4.1掌握给水除氧的任务及除氧方法； 4.2掌握除氧器滑压运行的问题及解决办法； 5．发电厂原则性热力系统 5.1了解国内外几种典型的发电厂原则性热力系统； 5.2了解发电厂的原则性热力系统计算 6．发电厂的全面性热力系统 6.1掌握主蒸汽系统； 6.2掌握再热机组的旁路系统； 6.3了解主凝结水系统、主给水系统、汽轮机的轴封系统、等其它系统。 三、基本题型和分值 （一）锅炉部分（30分）
（二）汽轮机部分（30分）
（三）热力发电厂部分（20分）
本综合课职业技能测试总分100分。测试内容包括：《热工实验》、《流体力学实验》、《热力发电厂技能测试》几部分。其中《热工实验》30分；《流体力学实验》30分；《热力发电厂技能测试》40分。 考试方式为闭卷。书面笔答。 考试时间为100分钟 《热工实验》（总分30分） 一、基本要求 要求考生掌握基本的热工实验技能，了解实验目的和原理，能独立、规范、安全操作，进行实验数据采集，具有分析和处理实验数据，编写实验报告的能力，加深对工程热力学和传热学基本概念和定律的理解。 二、考试内容范围 1.干空气定压比热的测定 1.1 掌握实验注意事项； 1.2掌握实验装置各主要部分名称； 1.3 掌握压强种类及单位换算； 2. 水蒸汽p-t对应关系实验 2.1 掌握实验原理； 2.2 了解饱和压力和饱和温度的关系； 2.3 掌握实验装置各主要部分名称； 3. 喷管流量特性实验 3.1 掌握实验装置各主要部分名称； 3.2 了解实验原理； 4. 非稳态（准稳态）法测材料的导热性能实验 4.1 掌握热电偶测温原理和方法； 4.2 熟悉实验原理，并根据实验原理和数据可导出结果； 4.3 了解校对电位差计的步骤； 4.4 了解稳态法与非稳态法的区别； 4.5 了解实验步骤； 5. 流体外掠单管时准则方程的建立； 5.1 了解实验步骤及表面换热h； 5.2 熟悉实验原理 三、考核方式及考核要求 评分标准：
《流体力学实验》（总分30分） 一、基本要求 考生要掌握流体力学课程的技能（实验）操作。能正确使用常用工具，掌握其基本工作原理，了解其主要技术特性。能正确测量，整理数据，分析实验结果，得出结论。能规范、安全操作。 二、考试内容范围 1.不可压缩流体恒定流能量方程实验（伯努利方程实验） 1.1 掌握实验装置各主要部分名称； 1.2 理解体积时间法的测量步骤； 1.3 掌握变管径处静水头和动水头的转换过程； 1.4 了解皮托管与文丘里管的区别； 1.5 理解静水头线和总水头线的意义； 2.雷诺实验 2.1 了解层流和紊流现象的区别； 2.2 掌握层流流态的判断依据； 2.3 了解层流到紊流的转变过程； 2.4 掌握实验装置各主要部分名称； 3.沿程水头损失实验 3.1 掌握实验装置各主要部分名称及作用； 3.2 了解实验原理； 4.局部阻力实验 4.1 理解三点法和四点法分别测量哪类局部阻力系数； 4.2 掌握实验装置各主要组成部分； 4.3 了解局部阻力实验的操作过程 三、考核方式及考核要求 评分标准：
《热力发电厂技能测试》（总分40分） 一、基本要求 1.能够识别发电厂全面性热力系统图中的阀门和管件图形符号； 2.掌握300MW、600MW机组的原则性热力系统，指出工质的流程及状态； 3.掌握300MW、600MW机组的全面性热力系统，能够指出主要设备和主要系统组成。 二、考试内容范围 1．识别发电厂全面性热力系统图中的阀门和管件图形符号 1.1了解发电厂全面性热力系统的角阀、减压阀、水封阀、三通阀、四通阀、闸阀、截止阀、球阀、蝶阀、安全阀、电动阀、气动阀、液动阀等相关阀门图形符号； 1.2了解发电厂全面性热力系统的主蒸汽管道、给水管道、三通管道连接、四通管道连接、凝结水管道、给水管道、热网供回水管道、定期排污管道、连续排污管道、循环水管道等相关管道的图形符号。 2. 掌握300MW、600MW机组的原则性热力系统 2.1熟练找出原则性系统内的锅炉、汽轮机、除氧器、凝汽器、加热器、循环水泵、给水泵、疏水泵等电厂主要主机和辅机设备； 2.2能过指出凝结水系统、给水系统主要流程和流程所涉及的主要设备，熟悉相关流程中的工质状态。 3. 掌握300MW、600MW机组的全面性热力系统 3.1熟练找出全面性热力系统内的锅炉、汽轮机、除氧器、凝汽器、加热器、循环水泵、给水泵、疏水泵等电厂主要主机和辅机设备； 3.2掌握主蒸汽系统、再热蒸汽系统、回热加热系统、凝结水系统、给水系统、疏水系统、循环冷却水系统、旁路系统等主要系统的流程和相关设备组成。 三、考核方式及考核要求 评分标准：
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