能源与动力工程考研参考.docx

能源与动力工程专业考研方向一、 工程热物理1.简介工程热物理学是一门研究能量以热的形式转化的规律及其应用的技术科学。它研究各类热现象、热过程的内在规律，并用以指导工程实践。工程热物理学有着自己的基本定律：热力学的第一定律和第二定律、Newton力学的定律、传热传质学的定律和化学动力学的定律。作为一门技术科学学科，工程热物理学的研究既包含知识创新的内容，也有许多技术创新的内容，是一个完整的学科体系。2.学科方向工程热物理是一个体系完整的应用基础学科，就其主要研究领域应属技术学科，每一个分支学科都有坚实的理论基础和应用背景。工程热力学与能源利用分学科的基石是热力学第一、第二定律，目的是为从基本原理上考虑能源利用和环境问题提供理论与方法，其它分支学科在热力学定律基础上，拥有各具特色的理论和应用基础。热机气动热力学与流体机械分学科的理论基础是牛顿力学定律，传热传质分学科的理论基础是传热、传质定律，燃烧学分学科的理论基础是化学反应动力学理论等等。工程热力学与能源利用分学科热力学基础研究方面，在统计热力学及分子模拟领域有两方面进展，一是分形理论等新的分析手段的引进，取得了好的效果；另一方面，统计热力学及分子模拟研究开始向实用化迈进。为满足国家节能减排的重大需求，各种余热驱动、低温余热利用以及大温差的制冷循环研究不断深入，吸收、吸附式制冷循环，复叠式制冷循环以及水基有机混合物相变蓄冷等新型蓄能技术被广泛研究。热声理论得到快速发展的同时，热声制冷和热声发电技术在实验、应用方面的研究进展很快。能的综合梯级利用理论不断完善和发展。分布式能源系统作为能的梯级利用技术的典型代表，在基本原理、关键技术和系统集成等全方位开展研究，为该技术产业化示范奠定了基础。化学能与物理能综合梯级利用原理的提出拓展了能的梯级利用原理，提出了化石燃料与太阳能互补的间接燃烧能量释放新机理，拓展了一系列化学能与物理能综合梯级利用系统集成的创新。可再生能源与温室气体控制是能源与环境领域研究的重要主题。我国近年来经历了对各种太阳能热发电形式的关键技术研究，并启动了国家太阳能热发电技术专项研究。太阳能光催化分解水制氢研究在催化剂、制氢设备和制氢系统等方面取得实验室进展。太阳能燃料转换技术的研究有望实现实用化的太阳能燃料开发。在生物质发电、生物质制氢和液体燃料等方面也取得一定进展。我国学者首次提出了能源转换利用与CO2分离一体化原理，实现低能耗甚至无能耗分离CO2，研究制定了适合我国国情的温室气体控制技术路线。热机气动热力学与流体机械分学科国际上现已采用三维粘性计算流体动力学设计航空发动机诸部件，尤其是叶轮机械设计。叶轮机械设计系统由二维、准三维、定常设计到全三维、粘性、非定常设计的过渡是学科发展的趋势。在航空发动机设计方面，上述趋势也充分体现在对风扇/压气机、对转涡沦技术和旋转冲压发动机技术的研究中。从热机气动热力学角度看，未来燃气轮机的科学技术发展需要进一步研究高性能叶轮机械内部非定常复杂流场结构和机理、与气动热力学紧密相关的燃气透平叶片冷却技术及其流热固耦合机理与优化设计方法。相关工作围绕着压气机内部非定常流动及其控制结构的耦合问题、透平提高级负荷与非定常气动性能问题、透平叶片冷却及其流热固耦合基础问题，以及叶轮机械全三维设计理论及设计体系基本构架研究等科学问题展开。流体机械方面的研究在透平压缩机、水轮机、泵类流体机械、风力机等方向取得较大进展，上述工作为西气东输、三峡工程、南水北调以及风力发电等国家重大工程和紧迫需要提供了技术支持。传热传质分学科在导热研究方面，随着超快速激光加热技术以及MEMS/NEMS等微纳科技的发展，导热过程在时间尺度、空间尺度、环境温度以及热流密度等都在向极端状况扩展。微纳尺度下的导热规律的研究是传热学发展的新的重要研究方向，它对微纳热电转换装置等高科技产品的研发具有重要的意义。对流传热的研究在保留了经典方向的深化和再认识拓展等内容之外，多趋向复杂和交叉领域。非线性问题，湍流直接模拟，微尺度、跨尺度问题是自然对流研究的主要方向。对流换热过程强化和优化的研究热点是换热器和换热网络中的场协同理论、节能型强化技术的开发，以及污垢形成机理以及新型抗垢技术。辐射传热目前的发展趋势是研究内容的深化，以及趋向复杂和交叉领域，以符合航空航天、红外探测、目标与环境的红外特性、强激光及应用、功能材料制造以及生物医学等现代高新技术发展对辐射传热的需求。燃烧学分学科在基础燃烧理论方面主要完善燃烧化学动力学机理，同时现阶段研究也偏重于污染物形成机理的探索和复杂机理的简化，另一方面越来越多地通过精确的燃烧过程的数值模拟来替代一般的实验性研究。根据不同的研究对象和应用领域，燃烧学分别在燃料及生物质燃烧、垃圾废弃物焚烧、火灾燃烧、燃烧诊断，以及燃烧污染物控制等方面开展了大量研究。多相流分学科多相流数理模型及数值模拟方法当前的研究重点仍在两相流，三相流已在起步阶段，将逐渐成为重点。近年来单相湍流流动中兴起的细观模拟方法, 主要是直接模拟和大涡模拟，也逐渐引入到两相湍流研究。数值模拟方法在气（汽）液/液液界面、气固/液固多相流、气液固三相离散流动、双流体/多流体等方面的研究展现出新的思路和前景。此外在颗粒动力学，多相流中波的产生、传播及其不稳定性理论、多相流与传递参数测试方法等方面也开展了广泛研究，形成了有特色的研究成果。从总体上看，我国工程热物理学科在热力循环开拓、叶轮机械流动理论、热声理论、太阳能和风能开发利用等研究领域已经形成了较强的国际竞争力，而整体研究水平与世界先进水平还有较大差距，主要体现在技术开发落后于理论研究，实验设备、测试手段落后，温室气体控制等能源、环境交叉领域基础理论和关键技术研究薄弱。3.本方向高校排名(top20)工程热物理专业考研学校排名学校名称所在城市学校类别1浙江大学杭州985&2112西安交通大学西安985&2113清华大学北京985&2114哈尔滨工业大学哈尔滨985&2115上海交通大学上海985&2116华中科技大学武汉985&2117东南大学南京985&2118西北工业大学西安985&2119天津大学天津985&21110华北电力大学河北保定21111华南理工大学广州985&21112南京理工大学南京21113山东大学济南985&21114中国科学技术大学合肥985&21115北京航空航天大学北京985&21116南京航空航天大学南京21117北京科技大学北京21118上海理工大学上海19大连理工大学大连985&21120北京化工大学北京211二、热能工程1.简介“热能工程”学科是研究能源（着重于热能）的合理、高效、清洁地利用和转换的科学，研究和开发节能新技术、节能新工艺（流程）、新设备和新材料等，为开发高效的节能产品，淘汰低效、耗能高的产品奠定科学理论和工程技术基础。2.研究方向热能工程专业主要有以下五个研究方向。工业热设备工程主要研究工业热设备的结构、控制等方面的理论和工程实际问题，改善设备结构和优化操作，开发和研制新型高效节能的工业热设备。工业热过程理论和技术主要研究工业过程中的流动、传热和传质过程,建立热过程数学模型,为改进工艺、优化工艺参数和开发新工艺提供必要的理论基础。燃料及其高效清洁燃烧技术主要研究燃料的性质、燃料的改质、燃料的合理燃烧，开发新型高效、低污染的燃烧装置，合理组织炉内的燃烧过程。工业热能系统工程主要研究工业热设备间、工序间的联系和发展，组织好物流和能流，优化生产过程。从企业整体出发，研究能源结构，合理利用能源并做好余热的利用和回收。热能动力装置及燃烧过程主要研究固体燃料清洁燃烧与循环流化床锅炉、锅炉的经济运行模式及其燃烧过程超低公害排放等。3.本方向高校排名(top20)热能工程专业考研学校排名学校名称所在城市学校类别1清华大学北京985&2112西安交通大学西安985&2113浙江大学杭州985&2114上海交通大学上海985&2115华北电力大学河北保定2116华中科技大学武汉985&2117哈尔滨工业大学哈尔滨985&2118东南大学南京985&2119北京航空航天大学北京985&21110天津大学天津985&21111中国科学技术大学合肥985&21112山东大学济南985&21113北京科技大学北京21114西北工业大学西安985&21115北京工业大学北京21116华东理工大学广州985&21117大连理工大学大连985&21118北京化工大学北京21119中南大学长沙985&21120上海理工大学上海三、流体机械及工程1.简介本学科等多个领域的流体动力学问题为主要研究背景，以积极为我国国防工业现代化和新型高科技兵器的开发提供理论和技术保障服务为特色，同时兼顾能源、机械、航空、航天和水利等领域的需求2.研究方向多相复杂流动现象研究与应用研究方向：主要从事气固两相流动及空气滤清机理的研究；极端条件下新型车辆发动机空气滤清器的开发与研究；叶片式空气滤清器的优化设计方法的研究；铁磁流体减震机理的研究与应用。高速两栖车辆及其水上推进系统的水动力学研究方向：主要从事高速两栖车辆航行水动力学特性的研究；高功率密度叶片式喷水推进器优化设计与性能研究；喷水推进系统与车辆的优化匹配研究；新概念推进器的研究；空化流动现象及其数值模拟；空化发生机理及其控制；超空化现象及其应用。涡轮与压气机优化设计方法的研究方向：主要从事涡轮与压气机内部三维粘性流动的数值模拟；涡轮与压气机的气动优化设计方法的研究；涡轮增压器系统的CAD设计系统的开发研究；涡轮与径流式压气机匹配关系的研究。液力传动系统的流体动力学问题研究方向：主要从事液力耦合器与变矩器的内部流动理论和性能预测；车辆液力传动的优化设计方法的研究；变矩器叶片的水动力优化设计方法的研究；闭锁离合器自动控制，空间叶片CAD/CAM。、多相复杂流动现象研究与应用研究方向：研究固液、气液两相流在水力机械内部的流动规律和特性；两相流水力机械的设计方法、流场的数值计算与测试等。风力机空气动力学的研究。风力机空气动力特性的研究；风力机流场分析；风力机结构动力学分析及风力机空气动力设计方法研究。流体机械内部流动及其性能的研究。研究水力机械过流部件对流动的影响；研究污水泵内固体颗粒、纤维的流动规律，提高水力机械过流部件的水力性能，抗空蚀、耐磨蚀性能；研究不同磁流体配方的特性及其在流体机械中的应用；对水轮机转轮、叶片泵进行优化水力设计，研制出高性能的新水力模型；泵站与水电站机组的经济、优化运行。涡轮与压气机优化设计方法的研究方向：主要从事涡轮与压气机内部三维粘性流动的数值模拟；涡轮与压气机的气动优化设计方法的研究；涡轮增压器系统的CAD设计系统的开发研究；涡轮与径流式压气机匹配关系的研究。特殊泵的理论及设计。研究泵内流动理论；研究特殊用途泵的设计理论及设计方法；研究过流部件对泵性能的影响及性能预测的理论；流场的数值模拟；特种设计软件的开发。3.本方向高校排名（top20）流体机械及工程专业考研学校排名学校所在城市学校类别1西安交通大学西安985&2112清华大学北京985&2113上海交通大学上海985&2114华中科技大学武汉985&2115哈尔滨工业大学哈尔滨985&2116浙江大学杭州985&2117江苏大学镇江市8北京航空航天大学北京985&2119武汉大学武汉985&21110上海理工大学上海11华东理工大学广州985&21112东南大学南京985&21113西北工业大学西安985&21114大连理工大学大连985&21115东北大学沈阳985&21116北京化工大学北京21117哈尔滨工程大学哈尔滨21118南京工业大学南京19山东大学济南985&21120青岛科技大学青岛四、制冷与低温工程1.简介制冷及低温工程学科主要是研究获得并保持低于环境温度的原理与方法，实现该条件所需要的仪器和设备，以及研究低于环境温度的条件下工程应用。根据温度的不同，它又可划分为制冷工程和低温工程两个领域，前者涉及环境温度到120K温度范围的问题，后者涉及低于120K温度范围的问题（一般按温度范围划分为以下几个领域：120K以上，普冷；1200.3K，低温；0.3K以下，极低温）。本学科与国民经济和人民生活密切相关，随着我国国民经济的发展，它的地位越显重要。本学科在机械、冶金、石油、化工、食品保存、人工环境、生物医学、低温超导以及航天技术等诸多领域中有着广泛的应用。2.研究内容制冷低温设备与系统，冻结和冻干过程机理，低温生物医学技术，冷量储存及输送技术，制冷及低温系统的自动控制及计算机模拟，制冷及低温工程的测量技术和测试设备，制冷、空调与低温技术在有关领域中的应用以及节能。基础理论课 现代数学方法概论，现代测试技术，制冷与低温技术，低温生物医学技术，制冷与空调应用新技术，动力工程学术报告，高等热工学，数值传热学。专业课 制冷换热器传热强化，制冷系统测试与控制，制冷压缩机新技术，环保新工质，药品与食品冷冻干燥技术，药品与食品冷冻干燥技术，制冷与空调装置仿真，吸收吸附制冷原理及应用，热泵技术，食品冷冻冷藏装置。3.本方向高校排名（top20）制冷剂低温工程专业考研学校排名学校名称所在城市学校属性1上海交通大学上海985&2112浙江大学杭州985&2113清华大学北京985&2114西安交通大学西安985&2115华中科技大学武汉985&2116哈尔滨工业大学哈尔滨985&2117上海理工大学上海8东南大学南京985&2119天津大学天