专业研究方向代码及名称-武汉大学动力与机械学院

208动力与机械学院

一、考试科目参考内容

机械原理：

机构的结构分析、平面机构的运动分析、平面机构的力分析、机械的效率和自锁、机械的平衡、机械的运转及其速度波动的调节、平面连杆机构及其设计、凸轮机构及其设计、齿轮机构及其设计、齿轮系及其设计、其他常用机构。

金属学及热处理：

金属与合金的晶体结构；纯金属的结晶；二元合金相图和合金的凝固；铁碳合金；三元合金相图；金属的塑性变形和再结晶；扩散；钢在加热和冷却时的转变；钢的回火转变；钢的热处理工艺；工业用钢。

传热学

导热问题的数学描写；稳态导热问题计算；集中参数法；导热问题的数值解法；对流换热的基本概念及边界层理论；相似原理及相似准则数；对流换热计算；凝结传热的概念、膜状凝结的影响因素及其传热强化；

沸腾传热的概念、影响因素及其强化；辐射换热的基本概念、固体和液体的辐射特性；辐射传热的计算；

传热过程的分析与计算；换热器的热计算；传热的强化与削弱、临界热绝缘直径。

工程流体力学

流体力学的研究对象、流体的基本性质，连续介质假设；流体的应力特征，静止流体的微分方程（欧拉平衡

方程），静止流体的压强分布及其分析，测压计，静止大气的压强分布，静止液体作用在平面上的总压力。描述流体运动的两种方法（拉格朗日方法与欧拉法）的联系与区别，流线与流管，系统与控制体的联系与区别，连续性方程，动量方程与运动方程，伯努利方程及其应用条件，总流的伯努利方程及其应用条件，叶轮机械内部相对流动的伯努利方程，伯努利方程应用，动量方程的应用。粘性流体的伯努利方程，雷诺试验与实际流体的两种流态，圆管中层流的流速、切应力分布，层流向紊流的过渡，紊流的特征及其流速分布特点，沿程水力损失系数的影响因素，沿程水力损失系数的试验研究（尼古拉兹试验），局部水力损失系数，粘性流体伯努利方程的应用。单位与量纲，量纲分析法（白金汉定理）及其应用，相似原理。

信号与系统

信号与系统的基本概念、连续信号与系统的时域分析方法、连续信号与系统的频域分析方法、连续系统复频域分析方法以及复频域系统函数、离散信号与系统的的时域分析法、离散信号与系统的Z域分析方法。

自动控制原理

自动控制基本概念、控制系统数学模型、时域分析、根轨迹法、频率特性分析法、系统校正、非线性分析法、离散系统分析、状态空间法、能控能观性、李亚普洛夫稳定性、状态反馈综合等内容。

分析化学：

1．定量分析概论（滴定分析法概述，基准物质和标准溶液，滴定分析中的计算，分析化学中的误差，有效数字及其运算规则，提高分析结果准确度的方法）

2．酸碱滴定法（酸碱平衡，酸碱溶液pH的计算，缓冲溶液，酸碱指示剂，酸碱滴定原理，滴定误差，酸碱滴定法的应用、非水溶液中的酸碱滴定）

3．沉淀滴定法（溶度积和溶解度，沉淀-溶解平衡，影响沉淀溶解度的因素，沉淀滴定法应用）

4．氧化还原滴定法[氧化还原反应方程式的配平，标准电极电位和条件电极电位，电极电位的应用，氧化还原滴定法，氧化还原指示剂，常用的氧化还原滴定法（高锰酸钾法、重铬酸钾法、碘量法），氧化还原滴定结果的计算]

5．配位滴定法（平衡常数、副反应系数和条件稳定常数，准确滴定与分别滴定判断、最小pH的计算，配位滴定法的基本原理、金属指示剂作用原理、提高络合滴定选择性的途径，配位滴定方式及其应用）6．吸光光度法（朗伯-比耳定律，显色反应及其影响因素，误差控制和示差分光光度法，吸光光度分析法的应用计算）

水力机械水动力学

这里的水力机械主要指水轮机和水泵水轮机。主要内容包括：

1 水力机械的工作原理；

2 水力机械的相似理论；

3 水力机械的空化和空蚀；

4 水力机械过流部件（蜗壳，导水机构，转轮，尾水管）内的水流运动及其水力计算；

5 水力机械的特性曲线；

6 水力机械的水力过渡过程。

机械设计：

机械设计总论、机械零件的强度、摩擦、磨损及润滑概述、螺纹连接和螺旋传动、键、花键、无键连接和销连接、铆接、焊接、胶接和过盈连接、带传动、链传动、齿轮传动、蜗杆传动、滑动轴承、滚动轴承、联轴器和离合器、轴、弹簧、机座和箱体、减速器和变速器

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金属材料学：

钢中的合金元素及其作用；合金钢中的相变；合金元素对钢的强韧性和工艺性能的影响；微量元素在钢中的作用；工程构件用钢；机器零件用钢；工模具用钢；不锈钢；耐热钢；铸铁；有色金属及其合金。

汽轮机原理

蒸汽在汽轮机级内的做功原理；汽轮机级的反动度分析；蒸汽在多级汽轮机中做功特点；主蒸汽压力变化对汽轮机经济性和安全性的影响分析；主蒸汽温度变化对汽轮机经济性和安全性的影响分析；汽轮机排汽压力升高对汽轮机经济性和安全性的影响分析；影响汽轮机安全性的因素；影响汽轮机调节系统动态特性的因素分析；DEH调节系统分析；影响汽轮机凝汽器真空的主要因素；汽轮机叶片的主要振型，理解调频叶片以及如何调频；影响汽轮机经济性的因素分析；对于冲动式汽轮机，作用在转子上的轴向推力主要包括哪几部分；如何平衡轴向推力；影响轮周效率的主要因素分析；汽轮机级内损失主要包括哪些，如何减小这些级内损失。

核反应堆理论与结构

核能专业区别于常规能源动力类专业的核心课程，是核工程与核技术专业的专业基础理论课程。主要讲述中子核反应的基础理论和分析计算方法，主要包括中子与原子核的作用、中子慢化与扩散、核反应堆临界理论、分群扩散理论、反应性随时间变化、反应性控制、点堆动力学等内容。

水电厂自动装置

水轮发电机的自动并列方式分析，水轮发电机自动励磁调节分析；频率和有功功率的自动控制；水电厂辅助设备的自动控制以及水轮发电机自动程序控制

泵与风机

泵与风机的定义、分类及主要特征；叶轮流道投影图及主要尺寸和叶轮中的各种流动速度分析；进出口速度三角形，欧拉方程式，能量方程与伯努利方程；流量，水头，转速，功率，效率，汽蚀余量等；机械损失，容积损失，流动损失，泵的效率；流动相似的条件；泵与风机的相似率；比转速的定义及物理意义，比转速与过流部件几何形状及性能的关系；有量纲空化参数；空化与空蚀的防护措施，改善空化与空蚀性能的措施；线特性曲线，综合特性曲线；工作点，串联，并联，泵与风机的调节和运行；基元级，基元叶片，翼型，叶栅，孤立翼型的升力理论，平面直列叶栅；

计算机控制

计算机控制的概念、计算机控制系统的组成、计算机在工业控制的应用、基本输入输出接口技术、信号转换中的采样量化和编码、D/A,A/D转换技术、D/A,A/D转换器及其与微处理器的接口、过程通道的抗干扰措施、数字PID控制算法、数字控制器的直接设计方法

水处理

1、电厂用水（水源及水质特点，天然水中的杂质及特征，水质指标）

2、沉淀与澄清（颗粒在水中的沉降，水的凝聚和絮凝，澄清原理，理想平流沉淀池，斜管/板沉淀池，机械搅拌澄清池，水力循环澄清池）

3、过滤（粒状、粉状、膜状、纤维状、沟槽状过滤介质，过滤原理，反洗原理，重力无阀滤池，空气擦洗滤池，压力过滤器，活性炭吸附过滤器，滤芯过滤器，纤维过滤器，超滤器，盘式过滤器，自清洗过滤器）

4、反渗透除盐（基本原理，反渗透膜，膜元件/组件，给水预处理，反渗透系统及其运行）

5、离子交换除盐（离子交换树脂，离子交换原理，复床除盐，混合床除盐，顺流再生固定床，逆流再生固定床，浮动床，双层床，双室床，脱气处理及除碳器，离子交换除盐系统）

6、电除盐（离子交换膜，电除盐的物理化学过程，EDI装置，EDI对进水的要求，EDI装置的维护）

7、凝结水精处理（精处理的必要性，精处理系统的基本组成，电磁过滤器，粉末树脂覆盖过滤器，H/OH型混床，铵化混床，树脂的分离，体外再生）

8、循环冷却水处理（循环冷却水的水质特点，阻垢技术，防腐技术，杀生技术）

材料力学

材料力学的基本概念、材料的拉伸、压缩与剪切、材料的扭转、弯曲内力、弯曲应力、弯曲变形、应力和应变分析、强度理论、组合变形、压杆稳定、动载荷、交变应力

电工技术

电路的基本概念与基本定律、电路的分析方法、电路的暂态分析、正弦交流电路、三相电路、磁路与铁心线圈电路、交流电动机、直流电动机、控制电机、继电接触器控制系统、时间控制、可编程控制器及其应用、

工业企业供电与安全用电、电工测量

材料工程基础

材料的熔炼；粉末材料制备；金属的液态成形与半固态成形；金属塑性加工；材料的改性与表面加工；金属材料的常规热处理；材料的表面改性；复合材料基础；金属复合材料制备与加工；陶瓷复合材料

材料力学性能

常温力学性能；材料的变形；材料的断裂；冲击韧性；断裂韧性；疲劳；磨损；应力腐蚀；氢脆与氢腐蚀；高温力学性能。

锅炉原理

基本概念与原理：要求熟悉锅炉的基本形式、工作过程；锅炉受热面；锅炉燃料、燃烧及热平衡；煤粉的制备；燃烧过程的基本理论；煤粉炉及燃烧设备；过（再）热器运行的问题；尾部受热面运行的问题；自然循环原理；蒸汽净化；锅炉本体布置。计算范围：掌握燃料燃烧计算；炉膛热力计算方法；自然循环热力特性计算。

热力发电厂

发电厂经济性的基本概念；发电厂的热经济性评价；凝汽式发电厂的主要经济指标；电厂（汽轮机）型式与蒸汽参数对发电厂经济性的影响；给水回热加热系统，热力系统的概念及分类；回热原则性热力系统分析，回热原则性热力系统计算；回热全面性热力系统；给水除氧的意义及方法；除氧器的原则性热力系统；除氧器的全面性热力系统；热电厂的经济性及供热系统，热电联产的基本概念；热电厂的主要经济指标；发电厂原则性热力系统的拟定；辅助热力系统；发电厂原则性热力系统举例；发电厂原则性热力系统计算；发电厂的全面性热力系统汽水管道及常用阀门简介；主蒸汽系统；旁路系统；给水系统；全厂公用汽水系统

水轮机调节

水力发电控制，水轮机调节的作用与途径，水轮机调节系统的基本构成与特点，水轮机调节的基本概念与工作原理，水轮机调节系统的动静态品质与要求，机组并列运行特性分析，微机调速器的构成与原理，微机调速器的频率测量与控制算法，微机调速器的调节模式与工作状态，水轮机调速器伺服系统，水轮机调节系统数学模型与动态特性，调节保证计算

水轮机

水力机械的相似理论；水轮机的工作原理及空化和空蚀；水轮机过流部件内的水流运动及其水力计算；水轮机的特性曲线；水轮机的水力过渡过程。

流体机械原理

流体机械的定义与分类。叶片式流体机械的主要性能参数。流体在叶轮中的运动分析；叶片式流体机械的基本方程式；水轮机导水部分的作用原理；尾水管的工作原理；变工况的流动分析；有限叶片数的影响；反作用度对叶片形状的影响。流体机械的流动相似准则；相似率；比转速；比转速的讨论。水力机械的空化与空蚀：汽蚀现象；汽蚀性能参数；安装高；汽蚀防护，轴流式流体机械的叶轮理论：名词术语；基本方程。流体机械的特性曲线：线型特性曲线；综合特性曲线。流体机械的运行与调节：工作点；串联运行；并联运行；调节方法及分析。

水泵及水泵站

泵的定义和分类、叶片泵的工作原理、叶片泵的主要部件及典型结构形式、泵的性能参数、叶片泵的速度三角形及基本方程、轴流泵的翼型理论、叶片泵的相似理论、比转速的概念及应用、叶片泵的理论性能曲线、实验性能曲线、相对性能曲线、通用性能曲线、全性能曲线、叶片泵的气蚀现象、气蚀性能参数、气蚀比转数、叶片泵安装高程的确定、水泵工作点的确定、水泵的串联与并联运行、水泵工作点的调节、提水灌排区的划分方法、泵站主要设计参数的确定、水泵的选型与配套、泵站进水建筑物、泵房的结构类型及适用场合、泵房的内部布置及尺寸确定、泵房整体稳定与地基应力校核、泵站出水建筑物、泵站管理。

反应堆热工水力学

核裂变产生的能量及其分布、堆芯功率分布及其影响因素、停堆后的功率；流动沸腾传热、燃料元件的型式、结构及设计要求、燃料元件的温度分布；单相流体的流动压降、两相流体的流动压降、临界流的机理、流动

不稳定性；压水堆熱工设计准则、热管因子和热点因子、影响临界热流密度的因素、单通道模型的堆芯稳态热工分析；系统瞬态分析的数学模型、反应堆的安全问题、负荷丧失瞬态、失流事故、压水堆冷却剂丧失事故。

核电站系统与设备

反应堆本体结构、一回路系统及主要设备（反应堆冷却剂泵、稳压器和蒸汽发生器）的功能、工作原理和结构、的作用；核岛主要辅助系统的功能与组成；核电站专设安全设施的功能与组成；核汽轮发电机组的工作原理、结构，核电厂汽轮机组的特点；核电厂二回路热力系统；压水堆核电厂的正常运行。

化工原理

1.流体流动与输送设备：流体静力学基本方程式、连续性方程式、柏努利方程及其应用、流体在管道内的流动阻力及其计算、简单管路设计计算及输送能力的核算、测速管、孔板流量计的工作原理、结构及计算、离心泵的结构、工作原理、性能参数、特性曲线及其应用、安装高度计算、流量调节原理及方法、操作注意事项及选用原则。

2.机械分离及设备：过滤基本方程式、恒压过滤、恒速过滤、过滤常数的测定、重力沉降、离心沉降两种沉降方式及影响因素。

3.传热及换热器：热传导的基本原理——傅立叶定律、平壁及圆筒壁稳定热传导的计算、对流传热的基本原理——牛顿冷却定律、影响对流传热的主要因素、传热计算：传热速率方程，传热平均温度差的计算，总传热系数的选值与计算。

3.吸收：气液相平衡、亨利定律、相平衡与吸收过程的关系、分子扩散与费克定律，吸收速率方程式、吸收操作线方程、最小液气比的概念及吸收剂用量的计算、填料层高度的计算、传质单元数及传质单元高度的定义、物理意义及传质单元数的计算。

4.精馏；精馏原理、双组分连续精馏塔的计算

5.蒸馏和吸收塔设备：填料塔的结构及填料的作用、液泛气速的计算、塔径的计算、塔板的主要类型及各种塔板的结构特点。

6.液-液萃取：三元体系的液－液相平衡、萃取过程的计算

7.干燥：湿空气的性质及湿焓图、干燥过程的物料衡算与热量衡算、固体物料在干燥过程中的平衡关系与速率关系。

无机化学

一、原子结构与元素周期表

1.核外电子的运动状态：氢光谱、玻尔理论要点、微观粒子的运动特征(波粒二象性、测不准原理、微观粒子运动的统计性)。

2．描述核外电子运动状态的四个量于数：轨道波函数及电子运动状态，量子数n、l、m及m s的物理意义，电子云。

3．多电子原子核外电子排布及元素周期表：屏蔽效应，S1ater规则，有效核电荷，钻穿效应，多电子原子能级(Pauling轨道近似能级图、Cotton电子能级图)，核外电子排布三原则(Pauli不相容原理，最低能量原理，Hund规则)，元素周期表。

4．元素基本性质及周期性变化规律：有效核电荷Z*的变化，原子半径，电离能，电子亲合能，电负性。

二、分子结构

1．离子键理论：离子键的特点，离子的特性(离子的电荷与电子构型，离子半径)。

2．共价键参数及分子的性质：键参数(键能、键长、键角、键的极性、键级)，分子的性质（分子的极性、磁性)

3．共价键理论（VB法及杂化轨道理论）：共价键的本质，共价键的形成原理(电子配对原理，能量最低

原理，原子轨道最大重量原理)，共价键的类型(σ键、π键、δ键)，杂化轨道理论，(sp，sp2，sp3，dsp2，sp3d，sp3d2杂化)，大π链形成及性质，VSEPR理论及其应用。

4．金属键理论：自由电子理论，金属能带理论。

5．分子间力及氢键：分子间力(取向力、诱导力、色散力) ，氢键。

6. 晶体结构：晶体的基本概念、七大晶系、晶格与晶胞、金属晶体(简单立方堆积，体心立方堆积，面心立方堆积，六方密堆积)，离子晶体(离子半径，CaC1型晶胞，NaCl型晶胞，ZnS型晶胞，CaF2型晶胞，TiO2晶胞，半径比规则)，分子晶体，原子晶体；离子极化与变形。

三、元素无机化学

1.氢和稀有气体：用价层电子对互斥理论处理稀有气体化合物的结构。

2.卤素：卤素单质、卤素氢化物及以氯为代表的卤素含氧酸的氧化还原性。

3. 氧族元素：氧、臭氧、过氧化氢的结构、性质及用途，硫、硫化氢、亚硫酸、硫酸及其盐的制备、性质和用途； S2O32-、S2O82-的性质

4.氮族元素：氮、磷的单质、氢化物、氧化物、含氧酸及盐、磷的卤化物的结构、性质和用途；砷、锑、铋的氧化物及其水合物的酸碱性、氧化还原性递变规律，卤化物、硫化物含氧酸盐的性质。

5. 碳族元素：CO、CO2、碳酸及其盐的结构、性质和用途；硅的氧化物及硅酸盐的性质与用途，锡和铅的氧化物、氢氧化物、卤化物、硫化物的性质，Sn(Ⅱ)的还原性和Pb(Ⅳ)的氧化性；无机盐的水解性。

6.硼族元素：硼和铝的单质、氧化物、含氧酸及其盐、卤化物的结构、制备、性质和用途

7. 碱金属和碱土金属：碱金属和碱土金属的单质的活泼性，氢氧化物的溶解性、碱性和盐类的溶解性、热稳定性，氧化物的类型和性质。

8. 铜、锌副族：铜、银、锌、镉、汞的氧化物、氢氧化物、卤化物及重要盐类和配合物的性质，有关离子鉴定的特征反应，Cu(Ⅰ)与Cu(Ⅱ)、Hg(Ⅰ)与Hg(Ⅱ)之间的相互转化的规律。

9. 过渡金属（Ⅰ）：钛、钒、铬和锰的单质及其重要化合物的性质和用途，铬（Ⅲ）的还原性，重铬酸钾、高锰酸钾、二氧化锰的重要性质。

10. 过渡金属（Ⅱ）：铁、钴、镍的单质及其重要化合物的性质和用途，铁、钴、镍离子的特征反应

水力机械水动力学

这里的水力机械主要指水轮机和水泵水轮机。考试主要内容包括：

1 水力机械的工作原理；

2 水力机械的相似理论；

3 水力机械的空化和空蚀；

4 水力机械过流部件（蜗壳，导水机构，转轮，尾水管）内的水流运动及其水力计算；

5 水力机械的特性曲线；

6 水力机械的水力过渡过程。

水电厂自动装置

水轮发电机的自动并列方式分析，水轮发电机自动励磁调节分析；频率和有功功率的自动控制；水电厂辅助设备的自动控制以及水轮发电机自动程序控制。

水轮机

水力机械的相似理论；水轮机的工作原理及空化和空蚀；水轮机过流部件内的水流运动及其水力计算；水轮机的特性曲线；水轮机的水力过渡过程。

水轮机调节

水力发电控制，水轮机调节的作用与途径，水轮机调节系统的基本构成与特点，水轮机调节的基本概念与工作原理，水轮机调节系统的动静态品质与要求，机组并列运行特性分析，微机调速器的构成与原理，微机调速器的频率测量与控制算法，微机调速器的调节模式与工作状态，水轮机调速器伺服系统，水轮机调节系统数学模型与动态特性，调节保证计算。