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沈阳工程学院专升本考试大纲—《热能与动力工程》

时间:2015-04-28 浏览次数:


【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2015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

题号

题型

分值

备注

1

选择

10


2

名词

10


3

填空

10


4

简答及分析题

40


5

计算题

30



《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

序号

题 型

分值

备 注

1

单项选择题

10


2

填空题

10


3

名词解释

10


4

简答题

16


5

计算题

14



《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)

序号

题型

分值

备注

1

填空

9


2

名词解释

4


3

简述

12


4

论述



5

计算

5


(二)汽轮机部分(30分)

序号

题型

分值

备注

1

填空

6


2

名词解释

4


3

简述

15


4

论述



5

计算

5


(三)热力发电厂部分(20分)

序号

题型

分值

备注

1

填空



2

名词解释

2


3

简述

8


4

论述

5


5

计算

5



四、主要参考书目
(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



第二部分 职业技能测试部分
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:

序号

题型

分值

备注

1

选择题

9


2

判断题

6


3

综合题

15




《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

序号

题型

分值

备注

1

填空题

15


2

简答题

10


3

排序题

5




《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:

序号

题型

分值

备注

1

选择题

10


2

判断题

5


3

排序题

10


4

综合题

15




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