华北电力大学2022年硕士生入学考试《储能基础》初试科目考试大纲

  储能基础课程包括两部分内容:传热学和化学基本原理,每部分75分,满分150分。

  一、考试的总体要求

  掌握热能传递的基本规律和基本理论;能够应用工程数学知识建立传热问题的物理模型、并进行解析分析;具有利用传热学知识解决、分析工程实际问题的能力;对热工测试方法具有初步了解。

  掌握化学的基本概念、基本理论和基本计算,灵活运用所学的热力学第一定律、热力学第二定律、化学反应动力学、多组分系统热力学、相平衡、氧化还原反应与电化学、表面现象与溶液、胶体分析解决复杂的化学相关领域的科学问题。

  二、考试的内容

  1.热传导:导热基本定律;导热微分方程及其定解条件;单层、多层平壁和圆筒壁的稳态导热温度分布及导热量的计算;稳态导热热阻;肋效率、等截面直肋的稳态导热分析方法。非稳态导热的集总参数分析法;一维非稳态导热问题的分析解及其讨论。多维稳态和一维非稳态导热问题的有限差分数值分析方法;内部节点和边界节点离散方程的建立。

  2. 对流换热:影响表面传热系数的因素;对流换热微分方程组及边界条件;速度边界层和热边界层概念。相似理论在对流换热中的应用;圆管及非圆形通道内强制对流换热特征;大空间自然对流换热的特征及分析方法。膜状凝结主要影响因素;大空间饱和沸腾曲线,临界热负荷;凝结和沸腾传热主要影响因素和强化措施;热管的工作原理。

  3.辐射换热:黑体辐射的基本定律:普朗克定律、维恩位移定律、斯蒂芬-波尔兹曼定律、兰贝特定律;实际物体辐射特点;灰体、基尔霍夫定律。

  4. 传热过程分析及换热器设计:传热过程的分析计算方法;临界热绝缘直径;换热器的形式及对数平均温差;换热器设计的对数平均温差法;换热器设计的效能-传热单元数法;传热强化与削弱。

  5.热力学第一定律:热力学基本概念术语,热力学第一定律概念和表达式,恒容热、恒压热、焓概念和计算方法,单纯pVT变化、相变化和化学反应过程中W、Q、ΔU和ΔH的计算。

  6.热力学第二定律:热力学第二定律的概念和数学表达式,卡诺循环与卡诺定理,熵的定义和表达式,熵增原理,熵判据的应用,亥姆霍兹函数和吉布斯函数的定义、判据应用和-G的计算。

  7.化学反应动力学:化学反应速率的概念,反应速率方程的表达的计算,反应速率和温度的关系,简单级数速率方程积分式及其特点,反应速率常数和反应半衰期的计算;催化作用的原理。

  8.多组分系统热力学:偏摩尔量、化学势的基本概念,拉乌尔定律和亨利定律的概念、适用范围和应用,稀溶液依数性及其应用。

  9.相平衡:相律的基本概念、基本表达式和及其计算,应用相律对单相和多相的相图进行分析,绘制步冷曲线。

  10.氧化还原与电化学:氧化还原反应、原电池、电极电势基本概念,能斯特方程式,电极电势的应用。

  11.溶液、胶体与表面现象:弱电解质溶液中的解离平衡、酸碱原子理论、沉淀-溶液平衡和溶度积基本概念。胶体的基本概念、溶胶的光学性质、动力学性质、电学性质。表面张力的概念、弯曲液面的附加压力。

  三、考试的题型

  名词解释、填空题、选择题、简答题、分析题、证明题、计算题。

  四、参考书目

  《传热学》第5版,陶文铨杨世铭编著,高等教育出版社,2019。

  《物理化学》,肖衍繁、李文斌主编,天津大学出版社,2003。

  《大学化学》第3版,杨秋华、曲建强 编著,天津大学出版社,2009。

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