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《2016注册公用设备工程师考试专业基础课历年真题解析与模拟试卷 暖通空调及动力专业》收集了２００５～２０１４年公用设备（暖通空调及动力专业）工程师考试专业基础课１０年的考试真题，并将这些题目按照工程热力学、传热学、工程流体力学及泵与风机、自动控制、热工测试技术、机械基础和职业法规的教材知识框架安排，对每题都进行了详细的分析，并在书后附有两套模拟试题，供读者练习以检验复习效果。

2016年注册公用设备工程师考试时间：2016年9月3日~4日

目录

前言
第１章工程热力学………………………………………………………………………………１
考试大纲…………………………………………………………………………………………１
１ １基本概念…………………………………………………………………………………１
１ １ １热力学系统……………………………………………………………………………１
１ １ ２状态……………………………………………………………………………………２
１ １ ３平衡（平衡状态）……………………………………………………………………２
１ １ ４状态参数………………………………………………………………………………２
１ １ ５状态公理………………………………………………………………………………２
１ １ ６状态方程式……………………………………………………………………………２
１ １ ７热力参数及坐标图………………………………………………………………………２
１ １ ８功和热量………………………………………………………………………………３
１ １ ９热力过程………………………………………………………………………………３
１ １ １０热力循环………………………………………………………………………………３
１ １ １１单位制…………………………………………………………………………………４
１ ２准静态过程、可逆过程与不可逆过程…………………………………………………４
１ ２ １准静态过程……………………………………………………………………………４
１ ２ ２可逆过程与不可逆过程…………………………………………………………………５
１ ３热力学第一定律…………………………………………………………………………５
１ ３ １热力学第一定律的实质…………………………………………………………………５
１ ３ ２内能……………………………………………………………………………………５
１ ３ ３焓………………………………………………………………………………………５
１ ３ ４热力学第一定律在闭口系统和开口系统的表达式…………………………………………６
１ ３ ５系统的储存能…………………………………………………………………………６
１ ３ ６稳定流动能量方程及其应用……………………………………………………………８
１ ４气体性质…………………………………………………………………………………９
１ ４ １理想气体模型及其状态方程……………………………………………………………９
１ ４ ２实际气体模型及其状态方程……………………………………………………………１０
１ ４ ３压缩因子………………………………………………………………………………１０
１ ４ ４临界参数………………………………………………………………………………１０
１ ４ ５对比态定律……………………………………………………………………………１１
１ ４ ６理想气体的比热容、内能及焓…………………………………………………………１１
１ ４ ７混合气体………………………………………………………………………………１２
１ ５理想气体基本热力过程及气体压缩……………………………………………………１３
１ ５ １定压、定容、定温和定熵过程…………………………………………………………１３
１
１ ５ ２多变过程………………………………………………………………………………１４
１ ５ ３压气机的压缩轴功……………………………………………………………………１６
１ ５ ４余隙…………………………………………………………………………………１８
１ ５ ５多级压缩及中间冷却…………………………………………………………………１８
１ ６热力学第二定律…………………………………………………………………………１９
１ ６ １热力学第二定律的实质及表述…………………………………………………………１９
１ ６ ２卡诺循环和卡诺定理…………………………………………………………………１９
１ ６ ３熵……………………………………………………………………………………２１
１ ６ ４孤立系统熵增原理……………………………………………………………………２１
１ ７水蒸气和湿空气…………………………………………………………………………２３
１ ７ １蒸发、冷凝、沸腾和汽化………………………………………………………………２３
１ ７ ２水蒸气的定压发生过程………………………………………………………………２４
１ ７ ３水蒸气图表……………………………………………………………………………２５
１ ７ ４水蒸气的基本热力过程………………………………………………………………２６
１ ７ ５湿空气的性质…………………………………………………………………………２６
１ ７ ６湿空气的焓湿图………………………………………………………………………２８
１ ７ ７湿空气的基本热力过程………………………………………………………………２９
１ ８气体和蒸汽的流动………………………………………………………………………３０
１ ８ １稳定流动基本方程……………………………………………………………………３０
１ ８ ２定熵流动的基本特性…………………………………………………………………３１
１ ８ ３喷管中流速及流量计算………………………………………………………………３２
１ ８ ４绝热节流………………………………………………………………………………３３
１ ９动力循环…………………………………………………………………………………３４
１ ９ １蒸汽动力基本循环———朗肯循环（ＲａｎｋｉｎｅＣｙｃｌｅ）……………………………………３４
１ ９ ２回热、再热循环………………………………………………………………………３５
１ ９ ３热电循环………………………………………………………………………………３６
１ ９ ４内燃机循环……………………………………………………………………………３６
１ １０制冷循环………………………………………………………………………………３７
１ １０ １空气压缩制冷循环……………………………………………………………………３８
１ １０ ２蒸汽压缩制冷循环……………………………………………………………………３９
１ １０ ３吸收式制冷循环………………………………………………………………………４０
１ １０ ４热泵…………………………………………………………………………………４１
１ １０ ５气体的液化…………………………………………………………………………４２
复习题…………………………………………………………………………………………４２
复习题答案与提示……………………………………………………………………………４７
第２章传热学…………………………………………………………………………………５２
考试大纲………………………………………………………………………………………５２
２ １导热理论基础……………………………………………………………………………５２
２
２ １ １导热基本概念…………………………………………………………………………５２
２ １ ２傅里叶定律……………………………………………………………………………５３
２ １ ３热导率…………………………………………………………………………………５３
２ １ ４导热微分方程…………………………………………………………………………５４
２ １ ５导热过程的单值性条件………………………………………………………………５５
２ １ ６小结…………………………………………………………………………………５６
２ ２稳态导热…………………………………………………………………………………５６
２ ２ １通过平壁的导热………………………………………………………………………５６
２ ２ ２通过圆筒壁的导热……………………………………………………………………５８
２ ２ ３临界热绝缘直径………………………………………………………………………５９
２ ２ ４通过肋壁的导热………………………………………………………………………５９
２ ２ ５通过接触面的导热……………………………………………………………………６０
２ ２ ６二维稳态导热问题……………………………………………………………………６１
２ ２ ７小结…………………………………………………………………………………６１
２ ３非稳态导热………………………………………………………………………………６１
２ ３ １非稳态导热的特点……………………………………………………………………６１
２ ３ ２对流换热边界条件下非稳态导热………………………………………………………６１
２ ３ ３常热流密度边界条件下非稳态导热……………………………………………………６３
２ ３ ４小结…………………………………………………………………………………６４
２ ４导热问题数值解…………………………………………………………………………６４
２ ４ １有限差分法原理………………………………………………………………………６４
２ ４ ２建立离散方程的方法…………………………………………………………………６４
２ ４ ３稳态导热问题的数值计算………………………………………………………………６５
２ ４ ４非稳态导热问题的数值计算……………………………………………………………６６
２ ４ ５小结…………………………………………………………………………………６８
２ ５对流换热分析……………………………………………………………………………６８
２ ５ １影响对流换热的一般因素………………………………………………………………６８
２ ５ ２对流换热过程微分方程式………………………………………………………………６９
２ ５ ３对流换热微分方程组…………………………………………………………………６９
２ ５ ４流动边界层和热边界层………………………………………………………………６９
２ ５ ５边界层换热微分方程组及其求解………………………………………………………７０
２ ５ ６边界层换热积分方程组及其求解………………………………………………………７１
２ ５ ７动量传热和热量传递的类比……………………………………………………………７２
２ ５ ８外掠平板紊流换热……………………………………………………………………７２
２ ５ ９对流换热无量纲准则及其意义…………………………………………………………７２
２ ５ １０相似理论基础…………………………………………………………………………７３
２ ５ １１小结…………………………………………………………………………………７４
２ ６单相流体对流换热及准则关系式………………………………………………………７５
２ ６ １管内受迫流动对流换热………………………………………………………………７５
３
２ ６ ２管内受迫对流换热计算………………………………………………………………７６
２ ６ ３外掠圆管流动换热……………………………………………………………………７７
２ ６ ４自然对流换热…………………………………………………………………………７８
２ ６ ５自然对流与受迫对流并存的混合对流换热………………………………………………７９
２ ６ ６小结…………………………………………………………………………………７９
２ ７凝结与沸腾换热…………………………………………………………………………８０
２ ７ １凝结换热………………………………………………………………………………８０
２ ７ ２沸腾换热………………………………………………………………………………８０
２ ７ ３小结…………………………………………………………………………………８２
２ ８热辐射的基本定律………………………………………………………………………８２
２ ８ １热辐射基本概念………………………………………………………………………８２
２ ８ ２普朗克定律……………………………………………………………………………８３
２ ８ ３斯蒂芬⁃玻耳兹曼定律…………………………………………………………………８３
２ ８ ４兰贝特余弦定律………………………………………………………………………８３
２ ８ ５基尔霍夫定律…………………………………………………………………………８４
２ ８ ６小结…………………………………………………………………………………８４
２ ９辐射换热计算……………………………………………………………………………８５
２ ９ １角系数…………………………………………………………………………………８５
２ ９ ２黑表面间的辐射换热…………………………………………………………………８５
２ ９ ３灰表面间的辐射换热…………………………………………………………………８６
２ ９ ４气体辐射………………………………………………………………………………８８
２ ９ ５气体与外壳间的辐射换热………………………………………………………………８９
２ ９ ６太阳辐射………………………………………………………………………………８９
２ ９ ７小结…………………………………………………………………………………９０
２ １０传热与换热器…………………………………………………………………………９０
２ １０ １通过肋壁的传热………………………………………………………………………９０
２ １０ ２复合换热时的传热计算………………………………………………………………９１
２ １０ ３传热的增强与削弱……………………………………………………………………９１
２ １０ ４平均温度差…………………………………………………………………………９２
２ １０ ５换热器计算…………………………………………………………………………９３
２ １０ ６小结…………………………………………………………………………………９４
复习题…………………………………………………………………………………………９５
复习题答案与提示……………………………………………………………………………１０５
第３章工程流体力学及泵与风机……………………………………………………………１１５
考试大纲………………………………………………………………………………………１１５
３ １流体动力学基础………………………………………………………………………１１５
３ １ １描述流体运动的两种方法……………………………………………………………１１５
３ １ ２恒定流动和非恒定流动………………………………………………………………１１６
４
３ １ ３恒定元流能量方程……………………………………………………………………１１６
３ １ ４恒定总流能量方程……………………………………………………………………１１８
３ ２相似性原理和因次分析………………………………………………………………１２０
３ ２ １力学相似……………………………………………………………………………１２０
３ ２ ２相似准数……………………………………………………………………………１２１
３ ２ ３因次分析法…………………………………………………………………………１２２
３ ２ ４模型实验……………………………………………………………………………１２４
３ ３流动阻力和能量损失…………………………………………………………………１２５
３ ３ １流动阻力和能量损失的分类…………………………………………………………１２５
３ ３ ２层流和紊流现象………………………………………………………………………１２６
３ ３ ３均匀流方程…………………………………………………………………………１２７
３ ３ ４圆管中的层流………………………………………………………………………１２７
３ ３ ５紊流运动……………………………………………………………………………１２８
３ ３ ６沿程阻力的计算………………………………………………………………………１２９
３ ３ ７非圆管的沿程损失……………………………………………………………………１３０
３ ３ ８局部水头损失………………………………………………………………………１３１
３ ３ ９减少阻力的措施………………………………………………………………………１３２
３ ４管路计算………………………………………………………………………………１３２
３ ４ １简单管路的计算………………………………………………………………………１３２
３ ４ ２串联管路的计算………………………………………………………………………１３４
３ ４ ３并联管路的计算………………………………………………………………………１３５
３ ５特定流动分析…………………………………………………………………………１３６
３ ５ １势函数和流函数概念…………………………………………………………………１３６
３ ５ ２几种简单的平面无旋流动……………………………………………………………１３７
３ ５ ３圆柱形测速管原理……………………………………………………………………１３７
３ ５ ４紊流射流的一般特性…………………………………………………………………１３９
３ ５ ５特殊射流……………………………………………………………………………１４１
３ ６气体动力学基础………………………………………………………………………１４２
３ ６ １理想气体一元恒定流动的运动方程……………………………………………………１４２
３ ６ ２声速、滞止参数、马赫数……………………………………………………………１４３
３ ６ ３气体速度与断面的关系………………………………………………………………１４４
３ ７泵与风机………………………………………………………………………………１４５
３ ７ １泵与风机的性能曲线…………………………………………………………………１４５
３ ７ ２管路性能曲线及工作点………………………………………………………………１４６
３ ７ ３泵或风机的联合运行…………………………………………………………………１４８
３ ７ ４离心式泵或风机的工况调节…………………………………………………………１４９
３ ７ ５泵的气蚀与安装高度…………………………………………………………………１４９
３ ７ ６泵或风机的选择………………………………………………………………………１５１
复习题…………………………………………………………………………………………１５１
５
复习题答案与提示……………………………………………………………………………１６３
第４章自动控制………………………………………………………………………………１７２
考试大纲………………………………………………………………………………………１７２
４ １自动控制与自动控制系统的一般概念………………………………………………１７２
４ １ １控制工程的基本含义…………………………………………………………………１７２
４ １ ２信息的传递…………………………………………………………………………１７２
４ １ ３反馈及反馈控制………………………………………………………………………１７３
４ １ ４开环及闭环控制系统的构成…………………………………………………………１７４
４ １ ５控制系统的分类及基本要求…………………………………………………………１７７
４ ２控制系统的数学模型…………………………………………………………………１７９
４ ２ １控制系统各环节的特性………………………………………………………………１７９
４ ２ ２控制系统微分方程的拟定与求解………………………………………………………１８４
４ ２ ３拉普拉斯变换与反变换………………………………………………………………１８５
４ ２ ４传递函数及其框图……………………………………………………………………１８９
４ ３线性系统的分析与设计………………………………………………………………１９６
４ ３ １基本调节规律及实现方法……………………………………………………………１９６
４ ３ ２控制系统的一阶瞬态响应……………………………………………………………２０１
４ ３ ３二阶瞬态响应………………………………………………………………………２０２
４ ３ ４频率特性基本概念……………………………………………………………………２０５
４ ３ ５频率特性表示方法……………………………………………………………………２０７
４ ３ ６调节器的特性对调节质量的影响………………………………………………………２１９
４ ３ ７二阶系统的设计方法…………………………………………………………………２２１
４ ４控制系统的稳定性与对象的调节性能………………………………………………２２４
４ ４ １稳定性基本概念………………………………………………………………………２２４
４ ４ ２稳定性与特征方程根的关系…………………………………………………………２２５
４ ４ ３代数稳定判据………………………………………………………………………２２５
４ ４ ４对象的调节性能指标…………………………………………………………………２２７
４ ５控制系统的误差分析…………………………………………………………………２２７
４ ５ １误差及稳态误差………………………………………………………………………２２７
４ ５ ２系统类型及误差度……………………………………………………………………２２８
４ ５ ３静态（稳态）误差系数………………………………………………………………２２８
４ ６控制系统的综合和校正………………………………………………………………２３１
４ ６ １校正的概念…………………………………………………………………………２３１
４ ６ ２串联校正装置的形式及其特性………………………………………………………２３２
４ ６ ３继电器调节系统（非线性系统）及校正………………………………………………２３６
复习题…………………………………………………………………………………………２４４
复习题答案与提示……………………………………………………………………………２５７
６
第５章热工测试技术…………………………………………………………………………２６９
考试大纲………………………………………………………………………………………２６９
５ １测量技术的基本知识…………………………………………………………………２６９
５ １ １测量…………………………………………………………………………………２６９
５ １ ２测量精度与测量误差…………………………………………………………………２７０
５ １ ３常见测量方法………………………………………………………………………２７２
５ １ ４仪表的测量范围与测量精度…………………………………………………………２７３
５ １ ５仪表的稳定性………………………………………………………………………２７３
５ １ ６静态特性和动态特性…………………………………………………………………２７４
５ １ ７传感器………………………………………………………………………………２７５
５ １ ８传输通道……………………………………………………………………………２７５
５ １ ９变换器………………………………………………………………………………２７５
５ ２温度的测量……………………………………………………………………………２７５
５ ２ １温度与温标…………………………………………………………………………２７５
５ ２ ２热电材料……………………………………………………………………………２７７
５ ２ ３热电效应测温原理……………………………………………………………………２７８
５ ２ ４膨胀效应测温原理及其应用…………………………………………………………２７９
５ ２ ５热电回路性质及理论…………………………………………………………………２７９
５ ２ ６热电偶结构及使用方法………………………………………………………………２８０
５ ２ ７热电阻测温原理及常用材料、常用组件的使用方法……………………………………２８０
５ ２ ８辐射温度计…………………………………………………………………………２８１
５ ２ ９温度变送器…………………………………………………………………………２８３
５ ２ １０测温布置技术………………………………………………………………………２８４
５ ３湿度的测量……………………………………………………………………………２８４
５ ３ １干湿球温度计测量原理………………………………………………………………２８４
５ ３ ２干湿球温度电学测量和信号传送传感…………………………………………………２８５
５ ３ ３露点仪………………………………………………………………………………２８５
５ ３ ４露点仪测湿布置技术…………………………………………………………………２８７
５ ４压力的测量……………………………………………………………………………２８７
５ ４ １压力计………………………………………………………………………………２８７
５ ４ ２压力传感器…………………………………………………………………………２８９
５ ４ ３压力仪表的选用和安装………………………………………………………………２９０
５ ５流速的测量……………………………………………………………………………２９１
５ ５ １流速测量原理………………………………………………………………………２９１
５ ５ ２机械风速仪的测量及结构……………………………………………………………２９２
５ ５ ３热线风速仪的测量原理及结构………………………………………………………２９２
５ ５ ４Ｌ形动压管（毕托管）………………………………………………………………２９３
５ ５ ５测速仪………………………………………………………………………………２９３
７
５ ５ ６流速测量布置技术……………………………………………………………………２９４
５ ６流量的测量……………………………………………………………………………２９４
５ ６ １节流法和容积法测流量………………………………………………………………２９４
５ ６ ２流量计………………………………………………………………………………２９５
５ ６ ３流量测量的布置技术…………………………………………………………………２９９
５ ７液位的测量……………………………………………………………………………３００
５ ７ １常见测液位方法………………………………………………………………………３００
５ ７ ２液位测量的布置及误差消除方法………………………………………………………３０１
５ ８热流量的测量…………………………………………………………………………３０１
５ ８ １热流计的分类………………………………………………………………………３０１
５ ８ ２热流计的布置及使用…………………………………………………………………３０１
５ ８ ３热水热量的测量………………………………………………………………………３０１
５ ９误差与数据处理………………………………………………………………………３０２
５ ９ １误差函数的分布规律…………………………………………………………………３０２
５ ９ ２直接测量的平均值、方差、标准误差、有效数字和测量结果表达………………………３０３
５ ９ ３测量结果表达………………………………………………………………………３０４
５ ９ ４间接测量最优值、标准误差、误差传播理论、微小误差原则、误差分配………………３０５
５ ９ ５组合测量原理………………………………………………………………………３０７
５ ９ ６最小二乘法原理………………………………………………………………………３０７
５ ９ ７经验公式法…………………………………………………………………………３０７
５ ９ ８相关系数……………………………………………………………………………３０７
５ ９ ９回归分析……………………………………………………………………………３０７
５ ９ １０显著性检验及分析…………………………………………………………………３０８
５ ９ １１过失误差处理………………………………………………………………………３０８
５ ９ １２系统误差处理方法及消除方法………………………………………………………３０８
５ ９ １３误差的合成定律……………………………………………………………………３０８
复习题…………………………………………………………………………………………３１０
复习题答案与提示……………………………………………………………………………３１６
第６章机械基础………………………………………………………………………………３２０
考试大纲………………………………………………………………………………………３２０
６ １概述……………………………………………………………………………………３２０
６ １ １机械设计的一般原则和程序…………………………………………………………３２０
６ １ ２机械零件的设计准则…………………………………………………………………３２３
６ １ ３许用应力和安全系数…………………………………………………………………３２４
６ ２平面机构的自由度……………………………………………………………………３２６
６ ２ １运动副及其分类………………………………………………………………………３２７
６ ２ ２平面机构运动简图……………………………………………………………………３２７
６ ２ ３具有确定运动的条件及平面机构自由度………………………………………………３２９
８
６ ３平面连杆机构…………………………………………………………………………３３１
６ ３ １铰链四杆机构的基本形式和特性………………………………………………………３３１
６ ３ ２曲柄存在的条件………………………………………………………………………３３１
６ ３ ３铰链四杆机构的演化…………………………………………………………………３３２
６ ４凸轮机构………………………………………………………………………………３３４
６ ４ １凸轮机构的应用和类型………………………………………………………………３３５
６ ４ ２从动件的基本运动规律………………………………………………………………３３６
６ ４ ３直动从动件盘形凸轮机构的轮廓曲线的绘制…………………………………………３３７
６ ５螺纹连接………………………………………………………………………………３４０
６ ５ １螺纹的常用类型和主要参数…………………………………………………………３４０
６ ５ ２螺旋副的受力分析、效率和自锁………………………………………………………３４１
６ ５ ３螺纹连接的基本类型…………………………………………………………………３４２
６ ５ ４螺纹连接的强度计算…………………………………………………………………３４３
６ ５ ５螺纹连接设计时应注意的问题………………………………………………………３４４
６ ６带传动…………………………………………………………………………………３４５
６ ６ １带传动的工作情况分析………………………………………………………………３４５
６ ６ ２普通Ｖ带传动的主要参数和选择计算…………………………………………………３４７
６ ６ ３带轮的材料和结构……………………………………………………………………３５２
６ ６ ４带传动的张紧与维护…………………………………………………………………３５３
６ ７齿轮机构………………………………………………………………………………３５３
６ ７ １齿轮机构的特点与类型………………………………………………………………３５４
６ ７ ２直齿圆柱齿轮各部分名称和尺寸………………………………………………………３５４
６ ７ ３渐开线直齿圆柱齿轮的正确啮合条件和连续传动条件…………………………………３５５
６ ７ ４齿轮的失效…………………………………………………………………………３５６
６ ７ ５直齿圆柱齿轮的强度计算……………………………………………………………３５７
６ ７ ６斜齿圆柱齿轮传动及其受力分析………………………………………………………３６１
６ ７ ７齿轮的结构…………………………………………………………………………３６１
６ ７ ８蜗杆传动……………………………………………………………………………３６２
６ ８轮系……………………………………………………………………………………３６４
６ ８ １定轴轮系及其传动比…………………………………………………………………３６４
６ ８ ２周转轮系及其传动比…………………………………………………………………３６５
６ ９轴………………………………………………………………………………………３６６
６ ９ １轴的分类……………………………………………………………………………３６６
６ ９ ２轴的材料……………………………………………………………………………３６７
６ ９ ３轴的结构……………………………………………………………………………３６７
６ ９ ４轴的计算……………………………………………………………………………３６８
６ ９ ５轴毂连接类型………………………………………………………………………３７０
６ １０滚动轴承………………………………………………………………………………３７２
６ １０ １滚动轴承的分类……………………………………………………………………３７３
９
６ １０ ２滚动轴承的代号……………………………………………………………………３７５
６ １０ ３滚动轴承的选择计算………………………………………………………………３７６
复习题…………………………………………………………………………………………３７８
复习题答案与提示……………………………………………………………………………３８６
模拟试题（一）………………………………………………………………………………３９２
模拟试题（一）答案…………………………………………………………………………３９７
模拟试题（二）………………………………………………………………………………４００
模拟试题（二）答案…………………………………………………………………………４０７
参考文献…………………………………………………………………………………………４１２