南京理工大学能源与动力工程学院近年来在力学工程热物理、热能工程和电气工程三个学科的博士研究生招生考试中,呈现出鲜明的学科交叉特色与工程实践导向。以2020-2023年真题为例,力学工程热物理方向重点考察了连续介质力学中的本构关系推导(如各向异性材料屈服准则的建立),要求考生结合有限元数值模拟分析复合材料在高温下的热-力耦合响应;热能工程方向连续三年出现基于深度学习的燃气轮机燃烧优化问题,涉及神经网络架构设计与多目标寻优算法;电气工程方向则强化了电力电子变换器在新能源并网中的应用,2022年考题要求设计基于模型预测控制的电动汽车充电桩动态功率分配策略。
从知识结构分布看,力学专业基础课占比达65%,其中弹性力学(应力函数法求解轴对称问题)和流体力学(Navier-Stokes方程湍流模型简化)出现频率最高;热能工程核心科目以热力学(卡诺循环效率极限推导)和传热学(微通道沸腾传热强化机理)为主,近两年新增了氢能储运系统的安全评估内容;电气工程则突出电力系统暂态分析(同步发电机转子运动方程数值求解)和智能电网(分布式能源多时间尺度协调控制),2023年新增了基于数字孪生的配电网故障诊断题。
值得关注的是跨学科综合题占比提升至30%,典型如2021年力学与热能工程联合考题要求分析超临界二氧化碳发电系统中传热-流动-化学相变的三场耦合问题,需同时运用边界元方法和反应动力学方程。备考建议应注重三大能力培养:一是构建知识图谱,将固体力学、热力学第二定律与电力系统稳定性理论进行交叉关联;二是强化计算能力,重点掌握ANSYS Fluent多物理场耦合仿真和MATLAB/Simulink电力系统建模;三是关注前沿技术,如固态电解质燃料电池的热管理、智能微电网的区块链调度等新兴领域。建议考生系统梳理《工程热力学》《流体力学(第二版)》《电力系统暂态分析》等教材,同时跟踪《Energy Conversion and Management》《IEEE Transactions on Sustainable Energy》等期刊的年度综述论文。