清华大学热能工程学科博士研究生入学考试参考书目分析及备考策略

清华大学热能工程学科博士招生考试主要考察考生在热力学、传热学、能源工程、计算流体力学等领域的专业基础与科研潜力。根据近年考试大纲及历年真题分析，核心参考书目包括《传热学》（马世昌主编）、《工程热力学》（蒋智、汪学森主编）、《热力学》（王补宣著）、《流体力学》（王兆普主编）、《能源工程导论》（王仲颖主编）以及《计算传热学》（杨世铭、陶文铨著）。考生需系统掌握以下核心内容：

一、传热学基础（占比约25%）

重点章节：导热微分方程（含三维稳态/非稳态导热、辐射传热、对流换热）、传热强化技术、传热过程数值模拟。马世昌版教材需重点理解毕渥数、傅里叶数、普朗特数的物理意义及工程应用，结合杨世铭版《计算传热学》掌握有限差分法、有限元法在传热计算中的实现。典型考题涉及对流换热关联式推导（如Nusselt数关联式）、相变换热计算（如沸腾换热临界热流密度）及传热过程优化设计。

二、工程热力学核心（占比约30%）

重点突破热力学第一第二定律在热力循环（朗肯循环、布雷顿循环、斯特林循环）中的应用，掌握T-s图分析技巧。蒋智版教材需深入理解熵产分析与火用理论，结合王补宣版《热力学》掌握非平衡态热力学基础。近年真题中，燃料电池热力学建模（质子交换膜燃料电池能效分析）、太阳能热利用系统（光热发电系统效率计算）成为高频考点，需结合工程案例进行计算训练。

三、能源系统与前沿技术（占比约20%）

重点掌握能源转换与储存技术（如固态储氢、相变储热）、清洁能源系统（生物质气化发电、地热能利用）、碳捕集与封存（胺吸收法CO2捕集效率计算）。王仲颖版《能源工程导论》需结合清华大学《先进能源系统国家重点实验室》近年成果，关注氢能产业链（电解槽效率优化、液氢储运）和新型核反应堆（高温气冷堆热应力分析）等前沿方向。建议研读《Energy & Environmental Science》相关论文，掌握TRNSYS、HTC等系统仿真工具。

四、计算流体与数值方法（占比约15%）

重点掌握Navier-Stokes方程数值解法（有限体积法、谱方法）、湍流模型（k-ε模型、大涡模拟）、多相流计算（气泡/滴状流数值模拟）。王兆普版《流体力学》需重点理解雷诺应力张量、涡粘模型等概念，结合《计算传热学》掌握CFD软件（ANSYS Fluent、COMSOL）在传热-流动耦合问题中的应用。典型考题涉及微通道流道内传热强化模拟（如水冷芯片散热器设计）、空化现象数值预测（水轮机叶片空化起始条件分析）。

备考建议：

1. 分阶段复习：基础阶段（3-4个月）完成教材精读与公式推导，强化阶段（2个月）进行专题突破与真题训练，冲刺阶段（1个月）聚焦前沿动态与模拟答辩。

2. 建立知识网络：构建"传热-热力-能源"三维知识体系，例如将对流换热关联式与燃气轮机燃烧室设计结合，将熵产分析与工业余热回收系统优化关联。

3. 实践强化：通过国家大学生创新创业项目、工程热物理实验中心开放课题积累科研经验，重点培养文献综述（需掌握Web of Science检索技巧）、实验设计（掌握热工参数测量方法）和学术表达（能清晰陈述研究方案）能力。

4. 时政热点：关注《中国制造2025-能源篇》、清华大学"强基计划"能源动力学科布局，重点准备氢能技术、碳中和路径、新型储能系统等方向论述题。

近年考试趋势显示，跨学科融合题目占比提升（如传热学与材料科学的结合：金刚石涂层散热技术分析）、工程伦理类论述题出现（如新能源项目环境评估），建议考生补充《工程热力学前沿》《能源技术导论》等拓展性阅读材料，同时加强学术规范训练（文献引用、数据可视化等）。