2021中國(guó)石油大學(xué)（華東）油氣儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)綜合研究生考試大綱

發(fā)布時(shí)間：2020-12-28 編輯：考研派小莉 推薦訪問(wèn)：
2021中國(guó)石油大學(xué)（華東）油氣儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)綜合研究生考試大綱

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2021中國(guó)石油大學(xué)（華東）油氣儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)綜合研究生考試大綱 正文

2021 年碩士研究生入學(xué)考試大綱
考試科目名稱(chēng)：油氣儲(chǔ)運(yùn)專(zhuān)業(yè)綜合 考試時(shí)間：180 分鐘，滿分：150 分（工程
流體力學(xué)和傳熱學(xué)各 75 分）
一、考試要求：
1、要求考生掌握工程流體力學(xué)和傳熱學(xué)的基本概念、基本原理和基本計(jì)算
分析方法，具有運(yùn)用基礎(chǔ)理論解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
2、考試時(shí)攜帶必要書(shū)寫(xiě)工具之外，須攜帶計(jì)算器。
二、考試內(nèi)容：
1、工程流體力學(xué)
（1）流體及其主要物理性質(zhì)
a）正確理解和掌握流體及連續(xù)介質(zhì)的概念；
b）流體主要物理性質(zhì)：密度、重度和相對(duì)密度的關(guān)系；流體壓縮性、膨
脹性及流體粘性產(chǎn)生原因及溫度對(duì)流體粘性的影響；牛頓內(nèi)摩擦定律；正確理解
理想流體和實(shí)際流體的概念等；
c）作用在流體上的力。
（2）流體靜力學(xué)
a）熟練掌握流體靜壓力的概念和二個(gè)基本特性；
b）掌握用微元體分析法推導(dǎo)流體平衡微分方程的方法，熟練掌握水靜力
學(xué)基本方程式及應(yīng)用；
c）掌握壓強(qiáng)表示方法（絕對(duì)壓強(qiáng)、表壓和真空度）、單位換算關(guān)系以及測(cè)
量和計(jì)算；
d）掌握絕對(duì)靜止與相對(duì)靜止流體中的等壓面和壓強(qiáng)分布規(guī)律的分析方法；
e）掌握在液面壓強(qiáng) p0=pa和 p0≠pa兩種情況下靜止流體作用在平面和曲面
上的總壓力（包括大小、方向和作用點(diǎn)）以及物體浮力的計(jì)算方法。
（3）流體運(yùn)動(dòng)學(xué)與動(dòng)力學(xué)基礎(chǔ)
a）正確理解描述流體運(yùn)動(dòng)的拉格朗日法、歐拉法，隨體導(dǎo)數(shù)及其意義；
b）掌握穩(wěn)定流與不穩(wěn)定流、流線與跡線、有效斷面、流量、斷面平均流
速、流束與總流、空間和平面及一元流動(dòng)、動(dòng)能修正系數(shù)、緩變流、水頭線（位
置水頭線線、測(cè)壓管水頭和總水頭線）及水力坡降、流量系數(shù)、總壓強(qiáng)與駐壓強(qiáng)、泵的揚(yáng)程和功率等基本概念；
c）掌握歐拉運(yùn)動(dòng)方程、連續(xù)性方程、伯努利方程及動(dòng)量方程的推導(dǎo)思路，
并理解方程的物理意義及使用條件和范圍，并熟練掌握連續(xù)性方程、伯努利方程
和動(dòng)量方程的應(yīng)用。
（4）流體阻力和水頭損失
a）正確理解和掌握層流、紊流、雷諾數(shù)、水力半徑、水力光滑與水力粗
糙等概念；
b）掌握因次分析和相似原理（特別是各種比尺及三個(gè)相似準(zhǔn)數(shù)：雷諾數(shù)、
富勞德數(shù)、歐拉數(shù)）在試驗(yàn)中的應(yīng)用；
c）掌握用 N-S 方程分析幾種典型的層流問(wèn)題（如圓管層流、平板層流等）
流動(dòng)規(guī)律；
d）掌握層流、紊流狀態(tài)下圓管和非圓管的水頭損失（沿程損失及局部損
失）的計(jì)算方法。
（5）壓力管路的水力計(jì)算
a）掌握長(zhǎng)管與短管、管路特性曲線、綜合阻力系數(shù)、作用水頭、流量系
數(shù)、流速系數(shù)、收縮系數(shù)的概念；
b）熟練掌握長(zhǎng)管（包括簡(jiǎn)單、串聯(lián)、并聯(lián)和分支）和短管水力特點(diǎn)和水
力計(jì)算；
c）熟練掌握孔口、管嘴泄流原理和泄流水力計(jì)算方法。
d）掌握水擊現(xiàn)象、水擊的相長(zhǎng)、直接水擊和間接水擊的概念與水擊波傳
播的四個(gè)過(guò)程，會(huì)進(jìn)行水擊壓力的計(jì)算。
2、傳熱學(xué)
（1）緒論
a）基本概念：傳熱學(xué)，熱流量，熱流密度，熱傳導(dǎo)，傅里葉定律，熱對(duì)流，
對(duì)流傳熱，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，自然對(duì)流，強(qiáng)制對(duì)流，熱輻射，輻射傳熱，黑體，傳
熱過(guò)程，總傳熱系數(shù)。
b）基本內(nèi)容：
掌握熱量傳遞的三種基本方式和傳熱過(guò)程的特點(diǎn)、基本計(jì)算公式，能夠準(zhǔn)確
分析復(fù)雜傳熱過(guò)程的構(gòu)成。c）基本公式：記憶并掌握公式 1-1、1-3~1-6、1-7 和 1-11。
（2） 穩(wěn)態(tài)熱傳導(dǎo)
a）基本概念：物質(zhì)導(dǎo)熱機(jī)理，溫度場(chǎng)，穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)，非穩(wěn)態(tài)溫度場(chǎng)，等溫
線，等溫線的特征，導(dǎo)熱的基本定律，溫度梯度，導(dǎo)熱系數(shù)，保溫材料，導(dǎo)熱微
分方程，定解條件，熱擴(kuò)散系數(shù)，初始條件，邊界條件，第一類(lèi)邊界條件，第二
類(lèi)邊界條件，第三類(lèi)邊界條件，輻射邊界條件，界面連續(xù)條件。
b）基本內(nèi)容：
1）深刻理解并掌握傅里葉定律。
2）掌握導(dǎo)熱系數(shù)和導(dǎo)溫系數(shù)的物理意義及二者的聯(lián)系和區(qū)別；掌握物質(zhì)導(dǎo)
熱系數(shù)變化的一般規(guī)律；記住常見(jiàn)物質(zhì)導(dǎo)熱系數(shù)的大致范圍。
3）掌握導(dǎo)熱微分方程的物理意義；能夠根據(jù)問(wèn)題的物理描述給出工程導(dǎo)熱
問(wèn)題完整的數(shù)學(xué)描述（導(dǎo)熱微分方程+定解條件）。
4）掌握利用理論分析法求解平壁（無(wú)源或有源）一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問(wèn)題溫度場(chǎng)
的基本過(guò)程和步驟。
5）熟練掌握平壁、圓筒壁一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱的含義及熱流量的計(jì)算公式。
6）掌握熱阻分析法在多層平壁、多層圓筒壁導(dǎo)熱問(wèn)題中的應(yīng)用。
7）掌握采用能量守恒原理導(dǎo)出肋片一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱數(shù)學(xué)模型的方法。
c）基本公式：記憶并掌握公式 2-5、2-7、2-15~2-19、2-20、2-21、2-25、2-30
和 2-32。
（3） 非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱
a）基本概念：非周期性非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱，非正規(guī)狀況階段，正規(guī)狀況階段，Bi
數(shù)及物理意義，集中參數(shù)法，時(shí)間常數(shù)，F(xiàn)o 數(shù)及物理意義。
b）基本內(nèi)容：
1）能夠定性給出非穩(wěn)態(tài)物體內(nèi)各處溫度隨時(shí)間的演變規(guī)律。
2）掌握集總熱容系統(tǒng)數(shù)學(xué)模型的建立，溫度分布的導(dǎo)出，溫度分布的特點(diǎn)，
時(shí)間常數(shù)的含義及適用條件。
3）掌握對(duì)流邊界條件下一維非穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱正規(guī)狀況階段溫度的計(jì)算（圖解法
和擬合公式法）。
c）基本公式：記憶并掌握公式 3-12，會(huì)用公式 3-34、3-37。
（4） 熱傳導(dǎo)問(wèn)題的數(shù)值解法a）基本概念：節(jié)點(diǎn)，步長(zhǎng)，元體，離散方程，Taylor 級(jí)數(shù)展開(kāi)法，熱平衡
法，中心差分，向前差分，向后差分。
b）基本內(nèi)容：
1）掌握導(dǎo)熱問(wèn)題數(shù)值求解的基本思想及求解的基本步驟。
2）掌握導(dǎo)出節(jié)點(diǎn)離散方程的 Taylor 級(jí)數(shù)展開(kāi)法和熱平衡方法。
3）掌握處理邊界節(jié)點(diǎn)的熱平衡方法。
c）基本公式：記憶和掌握表 4-1 中的公式、元體的熱平衡表達(dá)式。
（5） 對(duì)流傳熱的理論基礎(chǔ)
a）基本概念：流動(dòng)邊界層，層流邊界層，湍流邊界層，粘性底層，溫度（熱）
邊界層，特征數(shù)方程（關(guān)聯(lián)式、準(zhǔn)則方程），Pr 數(shù)，Nu 數(shù)，定性溫度。
b）基本內(nèi)容：
1）掌握整體上影響對(duì)流傳熱過(guò)程的因素，掌握對(duì)流傳熱的分類(lèi)。
2）掌握對(duì)流傳熱換熱微分方程式（公式 5-4）的推導(dǎo)及公式的物理意義。
3）掌握對(duì)流傳熱數(shù)學(xué)描述的內(nèi)容及物理意義。
4）深刻理解并掌握流動(dòng)邊界層的定義及特征、熱邊界層的定義及特征。
5）掌握 Pr 數(shù)的定義及物理意義，掌握如何利用 Pr 數(shù)來(lái)判斷邊界層的相對(duì)
大小。
6）掌握流體外掠平板對(duì)流傳熱流動(dòng)與傳熱特點(diǎn)和計(jì)算方法。
c）基本公式：記憶并掌握（5-4），會(huì)使用表 5-2 中所列公式
（6） 單相對(duì)流傳熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式
a）基本概念：物理現(xiàn)象相似，同類(lèi)現(xiàn)象，相似原理，Nu 數(shù)，Gr 數(shù)，流動(dòng)
入口段，流動(dòng)充分發(fā)展段，換熱充分發(fā)展，換熱入口段，換熱充分發(fā)展段，流體
截面平均溫度（整體溫度），對(duì)數(shù)平均溫差，速度畸變，入口段效應(yīng)，彎管效應(yīng)，
當(dāng)量直徑，大空間自然對(duì)流，有限空間自然對(duì)流，自?；F(xiàn)象。
b）基本內(nèi)容：
1）掌握物理現(xiàn)象相似的定義，掌握相似原理（即相似的三個(gè)定理及意義）。
2）掌握處理對(duì)流傳熱實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的基本方法以及應(yīng)用特征數(shù)方程需要注意的
方面。
3）掌握常見(jiàn)相似特征數(shù)的定義及物理意義（Bi、Fo、Nu、Re，Pr，Gr）。
4）掌握內(nèi)部強(qiáng)制對(duì)流傳熱的流動(dòng)與換熱特征及工程計(jì)算方法。5）掌握流體橫掠單管對(duì)流傳熱的流動(dòng)與換熱特征及工程計(jì)算方法。
6）掌握自然對(duì)流流動(dòng)與換熱特征以及工程計(jì)算方法。
c）基本公式：記憶并掌握公式 6-14、6-19，會(huì)用公式 6-15、6-21、6-26、6-28、
6-29、6-37、6-39、6-40、6-43。
（7） 相變對(duì)流傳熱
a）基本概念：膜狀凝結(jié)，珠狀凝結(jié)，大容器飽和沸騰曲線，核態(tài)沸騰，過(guò)
渡沸騰，膜態(tài)沸騰，萊登佛羅斯特點(diǎn)，臨界熱流密度（沸騰危機(jī)）。
b）基本內(nèi)容：
1）掌握膜狀凝結(jié)與珠狀凝結(jié)的差別，深刻理解凝結(jié)液膜對(duì)凝結(jié)的影響。
2）了解膜狀凝結(jié)的工程計(jì)算方法，掌握膜狀凝結(jié)換熱的影響因素。
3）掌握大容器飽和沸騰曲線的物理意義及過(guò)程特征。
4）了解大容器飽和沸騰的工程計(jì)算方法。
（8） 熱輻射基本定律和輻射特性
a）基本概念：熱輻射的特點(diǎn)，（光譜）吸收比，（光譜）發(fā)射比，（光譜）透
射比，鏡面反射，漫反射，黑體，鏡體，透明體，人工黑體模型，輻射力，光譜
輻射力，定向輻射強(qiáng)度，發(fā)射率，光譜發(fā)射率，定向發(fā)射率，物體的吸收具有選
擇性，溫室效應(yīng)，灰體，基爾霍夫定律，輻射傳熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)，復(fù)合傳熱表面
傳熱系數(shù)。
b）基本內(nèi)容：
1）掌握輻射區(qū)別于導(dǎo)熱和對(duì)流的特征、掌握熱射線的特征。
2）掌握黑體模型及其重要性、黑體輻射的基本規(guī)律。
3）掌握黑體輻射函數(shù)的定義及物理意義。
4）從物體的輻射力、光譜輻射力、方向特性定性把握實(shí)際物體的輻射特性。
5）掌握實(shí)際物體輻射的吸收特性和掌握實(shí)際物體表面發(fā)射率、吸收比的計(jì)
算方法。
6）掌握灰體的概念及引入灰體的意義。
7）掌握基爾霍夫定律及意義。
c）基本公式：記憶并掌握公式 8-2、8-4、8-5、8-8、8-16、8-17、8-20、8-25
（9） 輻射傳熱的計(jì)算
a）基本概念：角系數(shù)，封閉腔模型，有效輻射，投射輻射，輻射傳熱的網(wǎng)絡(luò)法，空間熱阻，表面熱阻，重輻射面，遮熱板。
b）基本內(nèi)容：
1）掌握角系數(shù)的定義、性質(zhì)和代數(shù)分析法。
2）掌握兩表面封閉系統(tǒng)輻射傳熱的計(jì)算方法。
3）掌握多表面系統(tǒng)輻射傳熱計(jì)算的網(wǎng)絡(luò)圖法。
4）掌握遮熱板的原理和計(jì)算方法。
c）基本公式：記憶并掌握公式 9-2～9-5、9-7、9-10、9-13a、9-16～9-18。
（10） 傳熱過(guò)程分析和換熱器的熱計(jì)算
a）基本概念：臨界熱絕緣直徑，對(duì)數(shù)平均溫差，效能和傳熱單元數(shù)。
b）基本內(nèi)容：
1）掌握通過(guò)平壁、圓筒壁傳熱過(guò)程的分析和計(jì)算（熱阻分析法）。
2）有污垢熱阻時(shí)傳熱系數(shù)的計(jì)算方法
3）掌握臨界熱絕緣直徑的含義和計(jì)算公式。
4）換熱器中對(duì)數(shù)平均溫差的計(jì)算方法、效能和傳熱單元數(shù)的計(jì)算方法。
c）基本公式：記憶和掌握公式 10-1、10-2～10-4、10-8、10-11、10-14、10-15、
10-16、10-18、10-25。
三、參考書(shū)目
①《工程流體力學(xué)》， 倪玲英主編，中國(guó)石油大學(xué)出版社，2019 年 1 月；
②《傳熱學(xué)（第四版）》，楊世銘、陶文銓?zhuān)叩冉逃霭嫔纾?006 年。
中國(guó)石油大學(xué)(華東)

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