25年中國石油大學(xué)(華東)831油氣儲運專業(yè)綜合考研大綱已出!2024年7月24日,中國石油大學(xué)(華東)公布《2025年碩士研究生初試自命題科目考試大綱》,其中包括《831油氣儲運專業(yè)綜合》,內(nèi)含本次考研的重點內(nèi)容,例如流體靜力學(xué)、工程流體力學(xué)、流體阻力和水頭損失等,想了解更多,快來看看高頓小編的整理吧!
中石大(華東)油氣儲運專業(yè)綜合考研大綱!
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、基本原理和基本計算分析方法,具有運用基礎(chǔ)理論解決實際問題的能力。
2、考試時攜帶必要書寫工具之外,須攜帶計算器。
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)掌握流體及連續(xù)介質(zhì)的概念;
b)掌握流體的密度、重度、相對密度、壓縮性、膨脹性、粘性的概念,掌握流體的體積壓縮系數(shù)、體積彈性系數(shù)、體積膨脹系數(shù)和牛頓內(nèi)摩擦力的計算;c)掌握作用在流體上的兩類力的分析。
(2)流體靜力學(xué)
a)掌握流體靜壓強的概念及其特性,掌握絕對壓強、相對壓強、真空壓強的概念及其相關(guān)關(guān)系,掌握壓強單位的換算以及等壓面的概念、方程和性質(zhì),b)理解流體平衡微分方程建立的思路、過程以及方程的意義,c)掌握絕對靜止與相對靜止流體的等壓面方程和壓強分布規(guī)律的求解,d)熟練掌握靜力學(xué)基本方程及其意義,掌握作用面上壓強分布圖的繪制,熟練掌握應(yīng)用液式測壓計原理計算靜止流體中某點的壓強或某兩點的壓強差;e)掌握壓力中心的概念,熟練掌握靜止流體中平面靜水總壓力的計算;f)掌握壓力體的繪制,熟練掌握靜止流體中曲面靜水總壓力的計算。(3)流體運動學(xué)與動力學(xué)基礎(chǔ)
a)理解描述流體運動的兩種方法,掌握流體運動的基本概念:全加速度、定常流與非定常流、均勻流與非均勻流、流線與跡線、有效斷面、流量、斷面平均流速、流束與總流;
b)熟練掌握一元定??偭鞯倪B續(xù)性方程和空間運動的連續(xù)性微分方程及其應(yīng)用;c)理解理想流體運動微分方程建立的思路、過程以及方程的意義,掌握理想流體沿流線的伯努利方程的幾何物理意義及適用條件;
d)掌握緩變流斷面的特性和動能修正系數(shù)的物理意義,掌握實際流體總流伯努利方程的意義和適用條件,熟練掌握實際流體總流伯努利方程在工程中的應(yīng)用計算;
e)掌握泵的揚程、有效功率、軸功率和效率以及電動機的效率的概念及計算;f)熟練掌握定常總流動量方程在工程中的應(yīng)用計算,以及動量方程與連續(xù)性方程、伯努利方程聯(lián)合的應(yīng)用計算。
(4)流體阻力和水頭損失
a)掌握層流、湍流、雷諾數(shù)、水力半徑、水力光滑與水力粗糙、當(dāng)量直徑等基本概念,掌握流動阻力產(chǎn)生的內(nèi)因和外因,掌握流態(tài)的判別標(biāo)準(zhǔn)和流態(tài)與沿程水頭損失的關(guān)系;
b)熟練掌握應(yīng)用N-S方程推導(dǎo)或證明典型層流問題的速度分布、壓力分布、剪切力分布和過流流量的解析解;
c)掌握量綱的概念、量綱齊次性原理以及幾何相似、運動相似和動力相似的概念,掌握牛頓數(shù)Ne、雷諾數(shù)Re、弗勞德數(shù)Fr、歐拉數(shù)Eu的公式和物理意義,熟練掌握應(yīng)用因次分析的雷利法和Π定理推導(dǎo)或證明物理量的一般表達(dá)式,熟練掌握應(yīng)用相似原理進(jìn)行模型設(shè)計計算;
d)熟練掌握層流、湍流狀態(tài)下管路沿程阻力系數(shù)λ的求解,熟練掌握沿程水頭損失hf、局部水頭損失hj的計算以及管路的綜合水力計算。(5)壓力管路的水力計算
a)掌握長管與短管、作用水頭、孔口和管嘴泄流、綜合阻力系數(shù)、流量系數(shù)、流速系數(shù)、收縮系數(shù)基本概念;
b)掌握簡單長管、復(fù)雜長管(包括:串聯(lián)管路、并聯(lián)管路和分支管路)的水力特點和水力計算,掌握短管實用流量計算通式及其應(yīng)用;
c)掌握孔口定常泄流和管嘴定常泄流的流量計算,掌握管嘴泄流流量大于孔口的原因和管嘴正常泄流的條件。
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,熱對流,對流傳熱,表面?zhèn)鳠嵯禂?shù),自然對流,強制對流,熱輻射,輻射傳熱,黑體,傳熱過程,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程的特點、基本計算公式,能夠準(zhǔn)確分析復(fù)雜傳熱過程的構(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)熱機理,溫度場,穩(wěn)態(tài)溫度場,非穩(wěn)態(tài)溫度場,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,熱擴散系數(shù),初始條件,邊界條件,第一類邊界條件,第二類邊界條件,第三類邊界條件,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)問題的物理描述給出工程導(dǎo)熱問題完整的數(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(無源或有源)一維穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱問題溫度場的基本過程和步驟,
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,時間常數(shù)的含義及適用條件。
3)掌握對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,會用公式3-34、3-37,(4)熱傳導(dǎo)問題的數(shù)值解法
a)基本概念:節(jié)點,步長,元體,離散方程,Taylor級數(shù)展開法,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)點離散方程的Taylor級數(shù)展開法和熱平衡方法,3)掌握處理邊界節(jié)點的熱平衡方法。
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)對流傳熱的理論基礎(chǔ)
a)基本概念:流動邊界層,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)掌握整體上影響對流傳熱過程的因素,掌握對流傳熱的分類,2)掌握對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)來判斷邊界層的相對大小。
6)掌握流體外掠平板對流傳熱流動與傳熱特點和計算方法,c)基本公式:記憶并掌握(5-4),會使用表5-2中所列公式。
(6)單相對流傳熱的實驗關(guān)聯(lián)式
a)基本概念:物理現(xiàn)象相似,同類現(xiàn)象,相似原理,Nu數(shù),Gr數(shù),流動入口段,流動充分發(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,大空間自然對流,有限空間自然對流,自模化現(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(即相似的三個定理及意義)。2)掌握處理對流傳熱實驗數(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)部強制對流傳熱的流動與換熱特征及工程計算方法。5)掌握流體橫掠單管對流傳熱的流動與換熱特征及工程計算方法。6)掌握自然對流流動與換熱特征以及工程計算方法,c)基本公式:記憶并掌握公式6-14、6-19,會用公式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,過渡沸騰,膜態(tài)沸騰,萊登佛羅斯特點,臨界熱流密度(沸騰危機)。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)液膜對凝結(jié)的影響,2)了解膜狀凝結(jié)的工程計算方法,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程特征,4)了解大容器飽和沸騰的工程計算方法。
(8)熱輻射基本定律和輻射特性
a)基本概念:熱輻射的特點,(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?zhèn)鳠嵯禂?shù)。
b)基本內(nèi)容:
1)掌握輻射區(qū)別于導(dǎo)熱和對流的特征、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際物體的輻射特性,5)掌握實際物體輻射的吸收特性和掌握實際物體表面發(fā)射率、吸收比的計算方法。
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)輻射傳熱的計算方法,
3)掌握多表面系統(tǒng)輻射傳熱計算的網(wǎng)絡(luò)圖法。
4)掌握遮熱板的原理和計算方法,
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)傳熱過程分析和換熱器的熱計算
a)基本概念:臨界熱絕緣直徑,對數(shù)平均溫差,效能和傳熱單元數(shù),b)基本內(nèi)容:
1)掌握通過平壁、圓筒壁傳熱過程的分析和計算(熱阻分析法),2)有污垢熱阻時傳熱系數(shù)的計算方法。
3)掌握臨界熱絕緣直徑的含義和計算公式。
4)換熱器中對數(shù)平均溫差的計算方法、效能和傳熱單元數(shù)的計算方法,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、參考書目
①《工程流體力學(xué)》,倪玲英主編,中國石油大學(xué)出版社,2019年1月;②《傳熱學(xué)(第四版)》,楊世銘、陶文銓,高等教育出版社,2006年。
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來源于中國石油大學(xué)(華東)研究生招生網(wǎng)
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