2021中國石油大學(xué)（華東）油氣儲運專業(yè)綜合研究生考試大綱

發(fā)布時間：2020-12-28 編輯：考研派小莉推薦訪問：

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2021中國石油大學(xué)（華東）油氣儲運專業(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：油氣儲運專業(yè)綜合考試時間：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）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）掌握壓強表示方法（絕對壓強、表壓和真空度）、單位換算關(guān)系以及測

量和計算；

d）掌握絕對靜止與相對靜止流體中的等壓面和壓強分布規(guī)律的分析方法；

e）掌握在液面壓強 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）以及物體浮力的計算方法。

（3）流體運動學(xué)與動力學(xué)基礎(chǔ)

a）正確理解描述流體運動的拉格朗日法、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、動能修正系數(shù)、緩變流、水頭線（位

置水頭線線、測壓管水頭和總水頭線）及水力坡降、流量系數(shù)、總壓強與駐壓強、泵的揚程和功率等基本概念；

c）掌握歐拉運動方程、連續(xù)性方程、伯努利方程及動量方程的推導(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相似準數(shù)：雷諾數(shù)、

富勞德數(shù)、歐拉數(shù)）在試驗中的應(yīng)用；

c）掌握用 N-S 方程分析幾種典型的層流問題（如圓管層流、平板層流等）

流動規(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）的計算方法。

（5）壓力管路的水力計算

a）掌握長管與短管、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）熟練掌握長管（包括簡單、串聯(lián)、并聯(lián)和分支）和短管水力特點和水

力計算；

c）熟練掌握孔口、管嘴泄流原理和泄流水力計算方法。

d）掌握水擊現(xiàn)象、水擊的相長、直接水擊和間接水擊的概念與水擊波傳

播的四個過程，會進行水擊壓力的計算。

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?；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

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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