资源描述
第一部分 专业基础知识
1.1 流体力学
1.1.1 考试要求
掌握流体的主要物性和流体静压强分布规律及流体动力学基本知识；熟悉管道计算原理与方法；熟悉泵和风机与网络系统的匹配
1.1.2 考试内容
（1）流体的主要物性参数
（1）流体的主要物性参数
1、流体的密度和容重。密度是单位体积的质量，ρ表示，kg/m3。容重是单位体积的重量，即γ，N/m3，γ=ρg。
2、流体的粘滞性。（相邻流层间有相对运动，便在接触面上产生一种相互作用的力，这个力叫做流体的内摩擦力或称为粘滞力。）流体在粘滞力的作用下，具有抵抗流体相对运动的能力，称为流体的粘滞性。（静止的流体，因没有相对运动，粘滞性不显示）。
3、流体的压缩性与热胀性。流体的压强增大体积缩小的性质，称为流体的压缩性。流体的温度升高，体积膨胀的性质，称为流体的热胀性。
（2）流体静压强的概念及重力作用下静水压强分布规律
1、流体静压强的方向必定沿着作用面的内法线方向。（因为静止的流体不能承受拉应力且不存在切应力，所以，只存在垂直于表面内法线方向的压应力—压强）2、任意点的流体静压只有一个值，它不因作用面方位改变而改变。
（3）流体动力学基本知识
① 以流场为对象描述流动概念，包括边界层、稳定流动、非稳定流动、两种流态（层流、紊流）
1、以流场为对象描述流动概念，包括边界层、稳定流动、非稳定流动、两种流态（层流、紊流）
层流：水流是成层成束的流动，各流层间无质点的掺混现象。
紊流：质点或液团相互掺混，流速越大，混掺程度愈烈。
流动形态用雷诺数来判断，雷诺数
Re=vd/ν
Re—雷诺数；v—圆管中流体的平均流速，m/s；d—圆管的管径，m；v—流体的运动粘滞系数
② 流体恒定总流的连续性方程和能量方程、柏努利方程式概念
恒定总流连续性方程
设有一水箱，其水面高度保持不变，水箱侧面用不同的直径管道连接起来(图6-3-4)，当闸门打开时，水不断地流动，取断面面积A1及A2之间的一段液流进行研究。因液流是恒定流，不可压缩(ρ=c)的连续的流动，经过dt时间后从1-2段的位置移动到1'-2'段的位置，设断面1的平均流速为v1，经过dt时间后移动的距离小v1dt，同样断面2经过dt时间后，移动的距离v2dt。由于管道没有分叉出流、从断面1-1流进去的水量应该等于从断面2-2流出来的水量，也就是说，断面1—1～1'—1'水的体积等于断面2—2～2'—2'水的体积，即
根据上面流量的定义，可写成Q1=Q2，即通过断面1-1的流量等于断面2—2的流量。
式(6-3-2)就是总流一元流动的连续性方程。如果式(6-3-2)中两边乘上密度ρ即为质量流量ρQ，这说明从断面1—1流进去的质量等于从断面2-2流出来的质量。因此这是质量守恒在流体力学中的表达形式。
3.4 恒定总流能量方程
3.4.1 元流能量方程
连续性方程属于运动学的范畴，它只给出沿流断面的流速变化规律，完全没有涉及流体受力的情况。下面从功能原理着手推导出元流能量方程，然后推广到总流。功能原理是外力对物体所作的功等于物体机械能(位能和动能)的变化。
在流场中选取一元流，如图6-3-5所示。在元流上取断面1-1和断面2-2，两断面的高程和面积分别为z1、z2和dA1、dA2。两断面的流速和压强分别为u1、u2和p1、p2。以两断面间的元流段为研究对象，在dt时间内由原来的1122位置移动到1'1'2'2'位置，断面1—1和断面2-2分别移动了uldt和u2dt的距离。
在断面1—1所受压力pldAl，所作正功pldAluldt，断面2-2所受压力p2dA2，它与流动方向相反所作的功是负的，等于—p2dA2u2dt。元流侧面所受的压力和元流流向垂直，没有作功。而沿元流侧表面还有和流体方向相反的内摩擦阻力作了负功—dHw，因此外力作功为
经过dt时间后从位置1122变化到1'1'2'2'位置，在恒定流的条件下1'1'2'2'这段中的流体的能量没有发生变化，所以dt时间内流体能量的变化，也就是新位置2—2'的能量和原位置1—1'的能量两者之差值。
由于流体不可压缩、新旧的位置1—1'、2—2'所占据的体积等于dQdt，质量等于ρdQdt。根据物理学中的公式，动能0.5mu2，位能mgz，所以动能增值为：
位能的增值为
按功能原理(1)=(2)+(3)，可得：
等式各项除以ρgdQdt，并设
整理后得：
这就是不可压缩流体元流能量方程或称伯努利方程。它反映了恒定流中沿流各点位置高度z，压强p和流速u之间的变化规律。
式(6-3-3)说明元流从一个断面流到另一断面的过程中，各项能量(位能，压能，动能)在一定的条件下是可以互相转化的。但是前一个断面的单位机械能应等于后一个断面的单位总机械能与两断面之间水头损失之和。此方程是能量守恒在流体力学中的特殊表达形式。
柏努利方程式概念： 流体在忽略粘性损失的流动中，流线上任意两点的压力势能、动能与位势能之和保持不变。
③ 流动阻力与能量损失的概念及减少阻力的措施
流体流动阻力：流体在管路系统中的流动可以分为在均匀直管中的流动，产生以表面摩擦为主的沿程 阻力在各种管件象阀门、弯管、设备进出口等中的流 动，由于流道变向、截面积变化、流道分叉汇合等 产生以逆压差或涡流为主的局部阻力。
减少阻力的措施
(1)尽量缩短管路长度，以减少直管阻力；
(2)管路系统中局部阻力往往占主导地位，因此，在满足生产要求的前提下，应尽量减少管件或阀门的数量，同时尽量减少流道的突然变形，如可用渐扩（或渐缩)代替突扩（突缩），用圆拐弯代替直角拐弯等。
(3)适当增大管径，如将流量与流速的关系式代入式(1-2-169)中，则得(中2)可见，流动阻力约与管径的五次方成反比，若管径增大一倍，即d变为2d时，则摩擦阻力可减少为原来的1/32左右。
沿程阻力：流体在长直管中流动，所受的摩擦阻力称为沿程阻力。
沿程水头损失：为克服沿程阻力而消耗的单位重量流体的机械能量。
局部阻力：流体的边界在局部地区发生急剧变化时，迫使主流脱离边壁而形成的漩涡，流体质点间产生剧烈地碰撞，所形成的阻力。
局部水头损失：为克服局部阻力而消耗的重力密度流体的机械能量。
（4）管道计算：简单管路的计算方法
（5）泵和风机与网络系统的匹配：泵和风机的运行曲线、网络系统中泵和风机的工作点、离心式泵或风机的选择、气蚀
气蚀又称穴蚀。流体在高速流动和压力变化条件下，与流体接触的金属表面上发生洞穴状腐蚀破坏的现象。常发生在如离心泵叶片叶端的高速减压区，在此形成空穴，空穴在高压区被压破并产生冲击压力，破坏金属表面上的保护膜，而使腐蚀速度加快。气蚀的特征是先在金属表面形成许多细小的麻点，然后逐渐扩大成洞穴。
1.2 热工（工程热力学、传热学）
1.2.1 考试要求
掌握热力学基本概念和基本定律；熟悉水蒸气和湿空气性质；
掌握热量传递的三种基本方式的基本概念与基本计算方法；
1、热量传递有三种方式：热传导、热对流和热辐射。
热传导：温度不同的物体直接接触时，或同一物体内温度不同的相邻部分之间所发生的热传递现象。
热对流：温度不同的流体各部分之间发生相对位移，把热量从高处带到低温处的热传递现象，称为热对流。
对流换热是热对流和热传导的综合体。
热辐射：凡物理温度高于绝对零度，由于物体的热状态促使分子及原子中的电子不间断的振动和激发，它就不间断地转化本身的内热能，以电磁波热射线形式向周围空间辐射能量，当他达到另一物体表面被其吸收时，又重新转化为内热能，这种热射线传播过程中称为热辐射。
了解传热与换热器基本概念
1.2.2 考试内容
（1）热力学基本概念：热力参数及坐标图、功和热量、内能；焓、热力过程、热
力循环
1-1 工质和热力系
一、工质、热机、热源与冷源
1、热机（热力发动机） ：实现热能转换为机械能的设备。
如:电厂中的汽轮机、燃气轮机和内燃机、航空发动机等。
一、工质、热机、热源与冷源
2、工质:实现热能转换为机械能的媒介物质。
• 对工质的要求:
1）良好的膨胀性; 2）流动性 好；3）热力性质稳定,热容量大；4）安全对环境友善；5）价廉，易大量获取。如电厂中的水蒸汽；制冷中的氨气等。
J问题：为什么电厂采用水蒸汽作工质？
3、高温热源：不断向工质提供热能的物体（热源）。
如电厂中的炉膛中的高温烟气
4、低温热源：不断接收工质排放热的物体（冷源）
如凝汽器中的冷却水
二、 热力系统
1、热力系统和外界概念
Ø 热力系:人为划分的热力学研究对象(简称热力系）。
Ø 外界:系统外与之相关的一切其他物质。
Ø 边界:分割系统与外界的界面。在边界上可以判断系统与外界间所传递的能量和质量的形式和数量。边界可以是实际的、假想的、固定的，或活动的。
u注意:热力系的划分，完全取决于分析问题的需要及分析方法的方便。它可以是一个设备（物体），也可以是多个设备组成的系统。
u如：可以取汽轮机内的空间作为一个系统，也可取整个电厂的作为系统。
2、热力系统分类
(2)按系统与外界的能量交换情况分
1）绝热系统：与外界无热量交换。
2）孤立系统：与外界既无能量（功量、热量）交换，又无质量交换的系统。
• 注意：实际中，绝对的绝热系和孤立系统是不存在的，但在某些理想情况下可简化为这两种理想模型。这种科学的抽象给热力学的研究带来很大的方便。
• 如：在计算电厂中的汽轮机作功时，通常忽略汽缸壁的散热损失，可近似看作绝热系统。
1-2 状态及基本状态参数
状态参数特点
u状态参数仅决定于状态，即对应某确定的状态，就有一组状态参数。反之，一组确定的状态参数就可以确定一个状态。状态参数的变化量仅决定于过程的初终状态，而与达到该状态的途径无关。因此，状态参数的变化量可表示为（以压力p为例）：
二、基本状态参数
表压与真空
表压力：当气体的压力高于大气压力时（称为正压），压力表的读数（pg），如锅炉汽包、主蒸汽的压力等。
有:pg=p-pb p的计算式： p=pg+pb
真空（度）：当气体的压力低于大气压力时（称为负压），负压表（真空表）的读数（pv），如凝汽器的压力、炉膛压力等。
有: pv=pb-p p的计算式：p=pb-pv
压力的单位
（1）国际制：1帕=1pa=1N/m2
1千帕=1kpa=103pa
1兆帕=1Mpa=106pa ; 1巴=1bar=105pa
（2）工程中可用液柱高和工程大气压表示压力大小。
1mmHg≈133.3Pa
1工程大气压=1at=1kg/cm2
（3）标准大气压：将纬度45o海平面上的常年平均气压称之，（物理大气压）
1标准大气压=1atm=760mmHg=1.01325X105pa
（4）标准状态: 处于1标准大气压下，温度为0 oC的状态.
各种压力单位与帕的换算关系
2、温度
（1）概念：
传统：标志物体冷热程度的物理量。
微观：衡量分子平均动能的量度。
（2）温标：温度的数值标尺。温标的建立是确定其基准点和分度方法，常用的有摄氏温标和热力学温标。
1）摄氏温标（t，℃） ：
2）热力学温标（绝对温标、开尔文温标）（T， K）：
----以水的三相点为基点，并定义为273.16 K,每1/273.16为1K。
3）相互关系：基准点不同，但分度一样，∆t=∆T
热力学第零定律：如果两个系统分别与第三个系统处于热平衡，则两个系统彼此必然处于热平衡。或表述为处于热平衡的物体必具有相同的温度。是温度测量的理论基础。
温度的热力学定义：处于同一热平衡状态的各个热力系，必定有某一宏观特征彼此相同，用于描述此宏观特征的物理量——温度。
温度是确定一个系统是否与其它系统处于热平衡的物理量
测温仪表
• 日常：水银温度计，酒精温度计，
• 工业：热电偶、热电阻、辐射温度计
• 计量：铂电阻温度计
3、比体积v （比容）
比体积 ：单位质量工质所占有的容积。
v=V/m 单位： (m3/kg)
密度ρ：单位容积内工质的质量。
ρ=m/V 单位： (kg/m3)
相互关系： ρv=1 即互为倒数
1-3 平衡状态和热力过程
1．平衡状态
（3）实现平衡的条件
• 热平衡：组成热力系统的各部分之间没有热量的传递。
• 力平衡：组成热力系统的各部分之间没有相对位移。
• 化学平衡：系统内各组成成分不再变化。
（4）平衡状态特点：1）只有平衡状态是可以描述的（有确定的状态参数）；2）平衡状态不会自行打破；3）非平衡状态会自动趋于平衡。
2、状态方程式
Ø 状态方程式：状态参数之间的函数关系式称为状态方程。
Ø 简单可压缩系统：系统和外界只有热量和体积变化功（膨胀功或压缩功）交换的系统。对这种系统只需两个独立的状态参数，便可确定它的平衡状态（由状态定理）。
3、状态参数坐标图
Ø两个独立的状态参数可以确定一个状态，这样由任意两个相互独立的状态参数构成一个直角坐标图称为状态参数坐标图。常用的有p-v图和T-s图等.
Ø坐标图上的一个点表示工质所处的一个状态，线表示某个热力过程。
Ø点——状态（1、2）
Ø线——热力过程（1—2）
二、热力过程和准平衡过程
实际过程与准平衡过程
(2)按过程与外界产生的效果分
1)可逆过程：一个过程进行以后，若使其原路返回至原态，并使系统和外界不发生任何改变，则这一过程称为可可逆过程，
2)不可逆过程:否则称为不可逆过程。
• 实现可逆过程的充要条件
推动过程进行的势差无限小，如传热无温差，无压差；
不存在任何耗散效应，如作机械运动时不存在摩擦。
可逆运动与不可逆运动
平衡过程与可逆过程比较
1）都是理想化过程。
2）平衡指系统内部状态的平衡， 可逆指与外界的效果。
3）可逆必平衡，平衡不一定可逆。但不平衡一定不可逆。
分析研究可逆过程的意义 ：
可逆过程是一个理想过程，自然界中一切实际过程（如传热、混合、扩散、渗透、溶解、燃烧、电加热等）均是不可逆过程。可逆过程的概念为热力学分析提供了很大的方便。利用这一概念可以将复杂的实际过程近似简化为一个理想的可逆过程加以研究，然后再加以适当的修正，所以研究可逆过程在理论上具有十分重要的意义。
1-4 功和热量
3、可逆过程的体积变化功与p-v图
（1）体积变化功：这种直接由系统容积变化与外界间发生作用而传递的功称为体积变化功（膨胀功或压缩功）。
（1）体积变化功
• 对由气缸和活塞所包围的热力系统，进行的微元过程中，如活塞所受推力为F,位移为dx,则系统对外界作的膨胀功为： δW=Fdx
• 对可逆过程，F=pA,所以有：
（2）功的计算及P-V图
二、热量与T-S图
1．热量的定义：工程热力学中把依靠温差而通过边界传递的能量称为热量。
• 热量和热能不同，热量不是状态参数，它不仅与过程初、终态有关，而且与过程如何进行密切相关；热能则是物质热运动形态的反映，仅取决于状态，是状态参数。
• 可见：热量是过程量；热量是传递的能量（瞬时量）
2．热量的符号与单位
• 热量：用Q表示，国际单位制中，热量的单位是焦（耳），用J表示。工程上常用千焦（kJ）表示，
1kJ=1000J
• 比热量：1kg气体与外界交换的热量，用q表示，单位为J/kg。
• 热量正负:工程热力学中规定，工质从外界吸热，热量为正；工质向外界放热，热量为负。
3、热量的计算和T-S图
• 热力系与外界进行的各种能量交换所遵循的规律都是类似的，可以采用描述功的类似的方式来描述热量的传递。
热量与容积变化功
熵及T—S图
• 可逆过程中比容的变化是做容积功的标志，那么在可逆传热过程中也应该存在某一状态参数可用来作为热量传递的标志。我们就定义这个新的状态参数为“熵”。以符号S表示.
• 熵的定义式：dS=dQ/T或 ds=dq/T
• 熵的单位：kJ/k或J/k
比熵：s=S/m,比熵的单位：kJ/（kg.k）或J/（kg.k）
例1-4
如图所示，1kg气体经历了AB、BC、CA三个可逆过程，试求出每个过程 的功量和整个过程的总功量。
解：计算各过程曲线下的面积
就是相应过程的功
WAB=1/2(P1+P2)(V2-V1)=- WBA
WBC=0
WCA=p1(v1-v2)=-p1(v2-v1)= -WAC
WABC=wAB+WCA =1/2(p2-p1)(v2-v1)
即整个过程的功是封闭三角形ABC的面积.
本章小结
• 热机、工质、热源、冷源；
• 状态、平衡状态与状态参数、基本状态参数（绝对压力、表压与真空；温标）及相关换计算；
• 热力过程、平衡和可逆过程概念；
• 状态参数坐标图；功与示功图，功的计算式；
• 热量及示热图，热量的计算式。
（2）热力学第一定律的含义
自然界一切物体都具有能量，能量有各种不同形式，它能从一种形式转化为另一种形式，从一个物体传递给另一个物体，在转化和传递过程中能量的总和不变。
（3）理想气体的概念及状态方程
理想气体：一种经过科学抽象的假设的一种气体模型。假设气体是由一些弹性的、不占有体积的质点，分子间没有作用力（引力和斥力）。
注：热能转换成机械能要靠工质的膨胀才能实现。气体具有最好的热膨胀性，是适宜的工质。
理想气体的状态方程：
pV=nR0T
p—绝对压力（Pa）
V—Nmol气体所占的体积（m3）
R0—通用气体常数，8.314
T—热力学温度（K）
n—物质的量，mol。
注：物质的量是表示物质所含微粒数(N)（如：分子，原子等）与阿伏加德罗常数(NA)之比，即n=N/NA。它是把微观粒子与宏观可称量物质联系起来的一种物理量。其表示物质所含粒子数目的多少。
（4）热力学第二定律的含义、卡诺循环
热力学第二定律，不可能把热从低温物体传到高温物体而不产生其他影响；不可能从单一热源取热使之完全转换为有用的功而不产生其他影响；不可逆热力过程中熵的微增量总是大于零。
卡诺循环：由两个可逆的等温过程和两个可逆的绝热过程所组成的理想循环。
卡诺循环的效率
通过热力学相关定理我们可以得出，卡诺循环的效率ηc=1-T2/T1，由此可以看出，
卡诺循环
卡诺循环的效率只与两个热源的热力学温度有关，如果高温热源的温度T1愈高，低温热源的温度T2愈低，则卡诺循环的效率愈高。因为不能获得T1→∞的高温热源或T2=0K（-273℃）的低温热源，所以，卡诺循环的效率必定小于1。
卡诺循环效率一致
可以证明，以任何工作物质作卡诺循环，其效率都一致；还可以证明，所有实际循环的效率都低于同样条件下卡诺循环的效率，也就是说，如果高温热源和低温热源的温度确定之后卡诺循环的效率是在它们之间工作的一切热机的最高效率界限。因此，提高热机的效率，应努力提高高温热源的温度和降低低温热源的温度，低温热源通常是周围环境，降低环境的温度难度大、成本高，是不足取的办法。现代热电厂尽量提高水蒸气的温度，使用过热蒸汽推动汽轮机，正是基于这个道理。
提高热机效率的方向
卡诺定理阐明了热机效率的限制，指出了提高热机效率的方向（提高T1，降低T2，减少散热、漏气、摩擦等不可逆损耗，使循环尽量接近卡诺循环）。成为热机研究的理论依据、热机效率的限制。实际热力学过程的不可逆性及其间联系的研究，导致热力学第二定律的建立。在卡诺定理基础上建立的
卡诺循环
与测温物质及测温属性无关的绝对热力学温标，使温度测量建立在客观的基础之上。此外，应用卡诺循环和卡诺定理，还可以研究表面张力、饱和蒸气压与温度的关系及可逆电池的电动势等。还应强调，卡诺这种撇开具体装置和具体工作物质的抽象而普遍的理论研究，已经贯穿在整个热力学的研究之中。
（5）水蒸气和湿空气：蒸发、冷凝、沸腾、气化、水蒸气图表、水蒸气基本热力过程、湿空气性质
蒸发 ：在液体表面较缓慢地进行的汽化过程
汽化：物质由液态转变为气态的过程。汽化的方式有两种：蒸发和沸腾。
沸腾 :在特定的温度下发生，在液体内部和表面同时
湿空气：是指含有水蒸气的空气。
ü 湿空气可以看作是理想气体的混合物；
水蒸气分压力很小，多处过热状态，v较大。
ü 湿空气遵守道尔顿分压力定律；
p = pv + pa
ü 湿空气是定组元，变成分的混合气体。
干空气的含量在过程中恒定不变；
水蒸气的含量或成分会变化。
干空气：是指完全不含水蒸气的空气。
（6）导热的概念
导热：温度不同的物体直接接触时，或同一物体内温度不同的相邻部分之间所发生的热传递现象。
（7）对流、对流换热概念
热对流：温度不同的物体各部分之间发生相对位移，把热量从高温处带到低温处的热传递现象。
对流换热：热传导和热对流的综合过程。运动着的流体与固体壁面之间的热传递过程。
（8）热辐射与辐射换热的概念
换热器：将热量从一种载热介质传递给另一种载热介质的装置。
热辐射：由于具有温度而辐射电磁波的现象。
辐射换热：两个互不接触且温度不同的物体或介质之间通过电磁波进行的换热。辐射换热就是指物体之间相互辐射和吸收的总效果。
（9）传热和换热器的概念；平均温差的概念
传热是因存在温差而发生的热能的转移。
传热的三种形式为：导热、热对流、辐射换热。
换热器：将热量从一种载热介质传递给另一种载热介质的装置。
算数平均温差：指，相当于假定冷、热流体的温度都是按直线变化时的平均温差。其值总大于相同进出口温度下的对数平均温差。只有当 接近1时，两者的差别才会不断缩小。
不论顺流、逆流，对数平均温差可统一用以下计算式
表示：Δtm=
换热器计算的方法有两类：平均温差法及传热单元数法。
1.3 电工
1.3.1 考试要求
（1）掌握直流电路、交流电路的相关基础知识；熟悉电压、电流的基本概念，电流及电流强度及相关参数；直流电与交流电的特征；交流电的周期、频率和角频率的概念及参数，工频交流电的标准频率，三相多线制电路
（2）掌握变压器工作基本原理
（3）掌握单相异步电机、三相异步电机和直流电机的工作原理以及控制原理
（4）熟悉电功率基本概念
（5）熟悉安全用电知识
1.3.2 考试内容
（1）直流电路的组成与特征
直流电路就是电流的方向不变的电路，直流电路的电流大小是可以改变的。电流的大小方向都不变的称为恒定电流。
组成：电路一般由电源、负载和中间环节组成。
（2）交流电路的组成与特征；电感、电阻交流电路；阻抗串并联；功率因数；单相与三相电源；电功率
功率因数的大小与电路的负荷性质有关， 如白炽灯泡、电阻炉等电阻负荷的功率因数为1，一般具有电感性负载的电路功率因数都小于1。功率因数是电力系统的一个重要的技术数据。功率因数是衡量电气设备效率高低的一个系数。功率因数低，说明电路用于交变磁场转换的无功功率大， 从而降低了设备的利用率，增加了线路供电损失。
在电路中只具有单一的交流电压，在电路中产生的电流，电压都以一定的频率随时间变化，在线圈中只产生一个交变电动势，e=Emsinωt 这样的交流电便是单相交流电，就是单相电源。
三相交流电也叫三相电源，是由三个频率相同、电势振幅相等、相位差互差120°角的交流电路组成的电力系统。由于同时使用三相交流电的电器设备用料最省、制造成本最低、使用效力最大，所以我国生产、配送的都是三相交流电。
单相就是只用到3相电的一根火线，另一根就用零线。电压是220V，也就是说3相电的3根火线于零线的电压是220V。
用3相电的任意一根火线和零线（中性线），也可以组成单相电源。
电功率：表示电流做功快慢的物理量，一个用电器功率的大小数值上等于它在1秒内所消耗的电能。
周期：正玄量交变一次所需的时间称为周期，T。
频率：每秒内的周波数称为频率，。
角频率：正玄量每秒钟所经历的弧度。
交流电的有效值是以其热效应与直流电比较后确定的值。
电阻器、电感器和电容器都是电路元件。
电阻元件是耗能元件，电容器是储能元件。电感元件是储能元件。
有功功率：在一个周期内耗能的平均值称为平均功率或有功功率。
视在功率：电压与电流有效值的乘积称为视在功率。
功率因数：用字母λ表示，是电路中有功功率与视在功率的比值。功率因数的数值取决于负载性质。
中性线的作用是保证星形连接负载的相电压等于电源的相电压。
三个电动势的最大值和频率都是相同的，在相位互差120°，这样的电动势就称为三相对称电动势。三根相线和一根中性线引出的供电方式为三相四线制，中性线不引出方式称为三相三线制。
相线与中性线之间的电压称为相电压，相线和相线之间的电压为线电压。
发电机是电源，是供应电能的设备。在发电厂内可把热能、水能或核能转换为电能。除发电机外，电池也是常用的电源。
欧姆定律：流过电阻的电流与电阻两端的电压成正比，R=U/I。
线性电阻：遵循欧姆定律的电阻，它是一个表示该段电路特性而与电压和电流无关的常数。
电糠 U和I的实际方向相反，电流从"+"端流出，发出功率;
负载 U和I的实际方向相同，电流从"+"端流入，取用功率。
电源输出的功率和电流决定于负载的大小。
基尔霍夫电流定律应用于结点，电压定律应用于回路。
基尔霍夫电流定律：在任一瞬时，流向某一结点的电流之和应该等于由该结点流出的电流之和。任一瞬间，一个结点上的电流的代数和恒等于零。
基尔霍夫电压定律：如果从回路中任意一点出发，以顺时针方向或逆时针方向沿回路循行一周，则在这个方向上的电位降之后应该等于电位升之和。回到原来的出发点时，该点的电位是不会发生变化的。此即电路中任意一点的瞬时电位具有单值性的结果。
在任一瞬时，沿任一回路循行方向（顺时针或逆时针方向），回路中各段电压的代数和恒等于零。
二极管讲，只有当它的阳极电位高于阴极电位时，管子才能导通;否则就截止。
并联的负载电阻愈多(负载增加)，则总电阻愈小，电路中总电流和总功率也就愈大。但是每个负载的电流和功率却没有变动(严格地讲，基本上不变)。
一个电源可以用两种不同的电路模型来表示。一种是用理想电压源与电阻串联的电路模型来表示，称为电源的电压源模型;一种是用理想电流源与电阻并联的电路模型来表示，称为电源的电流源模型。
叠加定理：对于线性电路，任何一条支路中的电流，都可以看成是由电路中各个电摞(电压源或电流源)分别作用时，在此支路中所产生的电流的代数和。这就是叠加定理。
戴维宁定理：任何一个有源二端线性网络都可以用一个电动势为E的理想电压源和内阻Ro串联的电惊来等效代替。
RCL电路，R电阻，C电容，L电感。
工频交流电的标准频率：50赫兹，周期0.02s 。
三相电路中负载的连接方法有两种一一星形联结和三角形联结。
(1)负载不对称而又没有中性线时，负载的相电压就不对称。当负载的相电压不对称时，势必引起有的相的电压过高，高于负载的额定电压;有的相的电压过低，低于负载的额定电压。这都是不容许的。三相负载的相电压必须对称。
(2) 中性线的作用就在于使星形联结的不对称负载的相电压对称。为了保证负载的相电压对称，就不应让中性线断开。因此，中性线(指干线)内不接入熔断器或闸刀开关。
不论负载是星形联结或是三角形联结，总的有功功率必定等于各相有功功率之和
线电压的有效值为相电压有效值的倍。
三角形联接的特点是每相负载所承受的电压等于电源的线电压380v。
三角形接法的负载不需要中性线，可由三相三线制供电。
（3）变压器工作基本原理
变压器的结构可分为心式与壳式两种。
变压器是变换交流电压、交变电流和阻抗的器件，
当初级线圈中通有交流电流时，铁芯（或磁芯）中便产生交流磁通，使次级线圈中感应出电压（或电流）。
变压器由铁芯（或磁芯）和线圈组成，线圈有两个或两个以上的绕组，其中接电源的绕组叫初级线圈，其余的绕组叫次级线圈。
（4）单相异步电机、三相异步电机和直流电机的转动原理以及启动控制与运转控制
电动机：将电能转成机械能的是电动机。
（1）单相异步电机
单相异步电动机常用于功率不大的电动工具(如电钻、搅拌器等)和众多的家用电器(如洗衣机、电冰箱、电风扇、抽排油烟机等)。
下面介绍两种常用的单相异步电动机，它们都采用笼型转子，但定子有所不同。
电容分相式异步电动机和罩极式异步电动机。
（2）直流电机
直流电机（direct current machine）是指能将直流电能转换成机械能（直流电动机）或将机械能转换成直流电能（直流发电机）的旋转电机。它是能实现直流电能和机械能互相转换的电机。当它作电动机运行时是直流电动机，将电能转换为机械能；作发电机运行时是直流发电机，将机械能转换为电能。
（3）三相异步电机
三相异步电动机分成两个基本部分:定子(固定部分)和转子(旋转部分)。
三相异步电动机的定子自机座和装在机座内的圆筒形铁心以及其中的三相定子绕组组成。 机座是用铸铁或铸钢制成的，铁心是由互相绝缘的硅钢片叠成的。 铁心的内圆周表面冲有槽(图7.1.2)，用以放置对称三相绕组U1 U2, V1V2, W1 W2' 有的接成星形，有的接成三角形。
三相异步电动机的转子根据构造上的不同分为两种型式:笼型和绕线型。转子铁心是圆柱状，也用硅钢片叠成，表面冲有槽(图7.1.2)。 铁心装在转轴上，轴上加机械负载。
图7.2.7是三相异步电动机转子转动的原理图，图中N， S表示两极旋转磁场，转子中只示出两根导条(铜或铝)。当旋转磁场向顺时针方向旋转时，其磁通切割转子导条，导条中就感应出电动势。电动势的方向由右手定则确定。在这里应用右手定则时，可假设磁极不动，而转子导条向逆时针方向旋转切割磁通，这与实际上磁极顺时针方向旋转时磁通切割转子导条是相当的。在电动势的作用下，闭合的导条中就有电流。这电流与旋转磁场相互作用。而使转子导条受到电磁力FF。电磁力的方向可应用左手定则来确定。由电磁力产生电磁转矩，转子就转动起来。由图7.2.7可见，转子转动的方向和磁极旋转的方向相同。这就是图7.2.1的演示中转子跟着磁场转动。当旋转磁场反转时，电动机也跟着反转。
（5）安全用电知识；接地与接零；电路参数的测量
触电：人体受到电流的伤害。
人体触电形式为：单相触电、两相触电、跨步电压触电。
引起人的感觉的电流称为感知电流，1mA。
触电后人体能主动摆脱的电流称为摆脱电流，10mA。
在较短时间内危及生命的电流称为致命电流，50mA。
接地有工作接地与保护接地。
工作接地：将电气设备的某一部分通过接地线与埋在地下的接地体连接起来。
保护接地：将可能出现对地危险电压的设备外壳与地下的接地体相连。
保护接地线只适用于中性点不接地的供电系统。
保护接零：对于中性点接地、线电压为380V的三相四线制供电线路应采用保护接零，也就是将电气设备的金属外壳与电源的中性线相连接。
重复接地：在中性点接地系统中，除了采用保护接零外，还要采用重复接地。重复接地就是将中性线相隔一定距离多处进行接地。
在中性线接地的供电系统中，如果设备外壳采用接零保护，则中性线必须连续可靠。故中性线上不设熔断器和开关。
漏电保护装置一般用在1000V一下的低压系统中。
第二部分 专业理论知识
2.4建筑给水排水
2.4.1考试要求
（1）熟悉生活给水系统、生活热水系统、排水系统、雨水排水系统和消防给水系统
的组成与分类
（2）熟悉建筑给水、热水供应系统、排水、雨水系统、消防用水系统的管材、设备
及附件的选用；掌握常用管材的连接和安装方法
（3）了解《建筑设计防火规范》、《高层民用建筑防火规范》中建筑物的分类及消防
标准；掌握消防给水系统的组成、分类和安装要求，熟悉消火栓的设置原则；了解自动喷水灭火系统设计规范
（4）了解给水、排水设计秒流量的概念及其适用条件；了解耗热量和热水量的概念
（5）掌握卫生洁具和排水管道的布置原则和敷设要求
（6）了解污废水的提升、局部处理等的相关知识
（7）了解各种水泵、阀门、套管的构造、适用范围；熟悉安装要求
（8）掌握各种给水、排水系统及管道的强度试验、严密性试验、灌水试验的方法和步骤
（9）掌握高层建筑给水、排水系统的特点
第四部分 知识产权相关知识
1、了解知识产权的基本概念
知识产权是指:公民或法人等主体依据法律的规定，对其从事智力创作或创新活动所产生的知识产品所享有的专有权利，又称为“智力成果权”、“无形财产权”，主要包括发明专利、商标以及工业品外观设计等方面组成的工业产权和自然科学、社会科学以及文学、音乐、戏剧、绘画、雕塑、摄影和电影摄影等方面的作品组成的版权（著作权）两部分。
2、了解知识产权的分类
知识产权分类包括：工业产权和版权（在我国称为著作权）一共两部分
3、了解知识产权法
知识产权法是指因调整知识产权的归属、行使、管理和保护等活动中产生的社会关系的法律规范的总称。知识产权法的综合性和技术性特征十分明显，在知识产权法中，既有私法规范，也有公法规范；既有实体法规范，也有程序法规范。但从法律部门的归属上讲，知识产权法仍属于民法，是民法的特别法。民法的基本原则、制度和法律规范大多适用于知识产权，并且知识产权法中的公法规范和程序法规范都是为确认和保护知识产权这一私权服务的，不占主导地位。
4、了解专利权的定义与分类
专利的含义 : 是受法律规范保护的发明创造，它是指一项发明创造向国家审批机关提出专利申请，经依法审查合格后向专利申请人授予的在规定的时间内对该项发明创造享有的专有权。
专利权是一种专有权，这种权利具有独占的排他性。非专利权人要想使用他人的专利技术，必须依法征得专利权人的同意或许可。
一个国家依照其专利法授予的专利权，仅在该国法律的管辖的范围内有效，对其他国家没有任何约束力，外国对其专利权不承担保护的义务，如果一项发明创造只在我国取得专利权，那么专利权人只在我国享有独占权或专有权。
专利权的法律保护具有时间性，中国的发明专利权期限为二十年，实用新型专利权和外观设计专利权期限为十年，均自申请日起计算。
专利分类：发明专利、实用新型专利、外观设计专利
5、 了解商标的定义
商标权是指商标主管机关依法授予商标所有人对其注册商标受国家法律保护的专有权。商标是用以区别商品和服务不同来源的商业性标志，由文字、图形、字母、数字、三维标志、颜色组合或者上述要素的组合构成。我国商标权的获得必须履行商标注册程序，而且实行申请在先原则。
商标是产业活动中的一种识别标志，所以商标权的作用主要在于维护产业活动中的秩序，与专利权的作用主要在于促进产业的
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