武汉理工大学能动学院《工程热力学和传热学》试卷Word下载.doc

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2、理想气体等压膨胀过程，具有＿＿＿。

A ， ，B ，，

C ，，D ，，

3、孤立系统是指系统与外界：

A 没有质量交换B 没有热量交换

C 没有任何能量交换D 没有任何能量与质量交换

4、柴油机循环的净功越大，则循环的热效率____________

A越大　B越小C不一定　D不变

5、蒸汽压缩制冷装置主要由压缩机、冷凝器、_________和蒸发器组成。

A喷油器　B膨胀阀　C锅炉　D排气阀

6、喷管的作用是获得_______气流，同时压力_______。

A高速\下降B高速/上升C低速/下降　D低速/上升

7、用干球温度计和露点仪对湿空气测量得到3个温度：

16℃、18℃和29℃，

则该湿空气的干球温度为，露点温度为。

8、提高定容加热内燃机循环热效率主要在于，但受限制。

9、叶轮式压缩机相对于活塞式压缩机的最大优点是__________。

10、水的定压汽化过程经历了_________、定压汽化阶段和定压过热阶段。

11、基尔霍夫定律表述为____________。

A在热平衡时ε＞A;

B在热平衡时ε＜A;

C在热平衡时ε=A;

D在热平衡时ε≠A。

12、空间辐射热阻____________。

ABCD

13、当黑体表面温度为27℃时计算得辐射力。

。

A解得辐射力E01=549W/M2;

B解得辐射力E01=954W/M2;

C解得辐射力E01=459W/M2;

D解得辐射力E01=659W/M2。

14、换热器加肋片的作用是。

A增大对流换热系数α以增强传热；

B增大面积A以增强传热；

C增大黑度ε以增强传热；

D增大温差⊿t以增强传热。

15、Re的物理意义是。

二、简答题（每题5分，共30分）

1、对刚性容器中的空气缓慢加热，使其从50℃升温到100℃，请判断该过程是否可逆，并扼要说明原因。

2、有一台可逆机经历了定容加热1→2、等熵膨胀2→3和等压放热3→1之后完成一个循环。

设工质为理想气体，其等熵指数为k，循环点的温度T1、T2和T3已知，试在P-V图和T-S图上表示出该循环，并写出循环的热效率计算式。

3、用喷水方式冷却湿空气，能否把此湿空气的温度降至原先湿空气状态下的露点温度，为什么？

4、用平底铝锅烧水，铝锅厚1mm，导热系数为200W/（m·

k），如果锅底结了厚为0.1mm的水垢，水垢的导热系数为2W/（m·

k），且锅两边的温差不变，那么有水垢和无水垢的导热量之比为多少？

5、对管内强制对流换热，为何采用弯管可以强化流体的换热？

6、地球和火星同太阳的距离相差不大，但为什么火星表面温度昼夜变化却比地球大得多？

三、计算题（每题10分，共40分）

1、空气在压缩机中被压缩。

压缩前空气的参数是p1=0.1Mpa,u1=0.845m3/kg,压缩后空气的参数是p2=0.8Mpa,u2=0.175m3/kg。

设在压缩过程中，1kg空气的热力学能增加146kJ，同时向外放出热量50kJ,压缩机每分钟生产压缩空气10kg。

求

①压缩过程中对1kg气体所作的功；

②每生产1kg的压缩气体所需的功；

③带动此压缩机的电动机的功率。

2、温度为800k，压力为5.5Mpa的燃气进入燃气轮机，在燃气轮机内绝热膨胀后流出燃气轮机。

①在燃气轮机出口处检测废气的压力和温度，现在有两组值：

一组压力为1.0Mpa，温度为485k，另一组压力为0.7Mpa，温度为495k，试判断这两组值谁是正确的？

②此过程是否可逆？

（燃气的性质按空气处理，Cp=1.004kJ/kg·

k,Rg=0.287kJ/kg·

k,环境温度T0=300k）

3、有一平底铝制水壶，壶底直径24cm，铝底厚2mm，内装20℃的水，置于电炉上。

已知：

铝的导热系数210W/（m·

k），传热量Q=388W，壶内壁对水的换热系数465W/（m2·

k）。

问：

快速把壶从电炉上取下，并立即用手贴在壶底上，能否把手烫坏（即求壶底温度）？

4、在换热器中，重油从300℃被冷却到200℃，而石油从25℃被加热到175℃。

如果换热器设计成

（1）顺流式：

（2）逆流式，并假定这两种情况的传热系数和所传递的热量完全一样，试确定换热器的对数平均温差，并比较逆流方式与顺流方式的经济性。

（提示：

比较所需的换热面积。

）

武汉理工大学考试试题纸（B卷）

一、选择、填空题（每题2分，共30分,）

A仅理想气体，定容过程　B任何工质，任何过程　

C任何工质，绝热过程　D任何工质，定容过程

2、压气机压缩气体所耗理论轴功为＿＿＿。

ABC

3、摄氏温度与热力学温度的差值为：

＿＿＿

A 273.15B273.16C 0D 任意定义

4、柴油机循环的吸热量越大，则循环的热效率____________

A越大　B越小　C不一定　D不变

5、蒸汽压缩制冷装置主要由压缩机、_________、膨胀阀和________组成。

A蒸发器/锅炉　　B排气阀/蒸发器ဠC锅炉/冷凝器　D冷凝器/蒸发器

6、扩压管的作用是获得_______气流，同时速度_______。

A高压\下降　　B高压/上升C低压/下降D低压/上升

7、冬季取暖，若不采取任何其它措施，室内温度，室内相对湿度。

（填增大，减少或不变）

8、一定量的理想气体经历了一个不可逆过程，对外作功15kJ，放热5kJ，则气体温度变化为。

A．开高 B．降低 C．不变

9、理想气体过程方程为pvn＝常数，当n＝0时，其热力过程是＿＿＿

10、内燃机定压加热理想循环是由过程所组成。

11、有效辐射为＿＿＿

A投射辐射和反射辐射的和；

B本身辐射和反射辐射的和；

C吸收辐射和反射辐射的和；

D吸收辐射和投射辐射的和。

12、表面辐射热阻＿＿

ABCD

13、当黑体表面温度为627℃时计算得辐射力。

＿＿＿

A解得辐射力E01=4359W/M2;

B解得辐射力E01=3459W/M2;

C解得辐射力E01=7359W/M2;

D解得辐射力E01=7350W/M2。

14、在两灰体表面间插入灰体遮热板减少辐射换热的原理是＿＿＿

A增加了表面热阻；

B增加了一个表面热阻和二个空间热阻；

C增加了空间热阻；

D增加了二个表面热阻和一个空间热阻。

15、Nu的物理意义是。

1、在绝热良好的房间内，有一台冰箱在工作，问打开冰箱门，室内温度如何变化？

2、简述多级压缩中间冷却的作用，这对叶轮式压缩机是否有意义？

3、有人说，自然界的过程都朝着熵增大的方向进行，因此熵减少的过程不可能实现。

你认为对吗？

并说明理由。

4、平壁与圆管材料相同，厚度相同，在两侧表面温度相同条件下，圆管内表面积等于平壁表面积，试问哪个导热量大？

5、对管内强制对流换热，为何采用短管可以强化流体的换热？

6、两块平行放置的平板表面发射率均为0.6,其板间距远小于板的宽度和高度，且两表面温度分别为t1=427℃,t2=27℃。

试确定两板间的辐射换热量。

1、在燃气轮机装置中，燃烧室产生的燃气的压力为0.8MPa,温度为700℃。

燃气通过喷管获得高速气流，以带动燃气轮机对外做功。

若已知喷管背压pb=0.2MPa,燃气的气体常数为289.4J/（kg·

K）,绝热指数κ＝1.3，求出采用缩放喷管时的出口流速。

2、在柴油机气缸中，空气沿绝热线压缩，设初压p1＝0.14MPa，初温t1＝50°

C，压缩终点温度t2＝650°

C，试求压缩终点的压力和初、终比体积之比v1/v2

3、温度为50℃，压力为1.01325×

105Pa的空气，平行掠过一块表面温度为100℃的平板上表面，平板下表面绝热。

平板沿流动方向长度为0.2m,宽度为0.1m，按平板长度计算的Re=4×

104，试确定平板表面与空气间的传热量。

（空气物性参数:

λ＝0.0299w/（m·

k）,Pr=0.70,层流时:

Nu=0.664Re1/2Pr1/3）

4、一台换热器用逆流冷却水来冷却润滑油。

冷却水在管内流动，进、出口温度分别为20℃和50℃，热油入口温度为100℃，出口温度为60℃，试计算平均温差。

武汉理工大学教务处

试题标准答案及评分标准用纸

课程名称：

工程热力学和传热学（A卷）

一、选择题、填空题（每题2分，共30分,）

１C2A3D4C5B6A729℃，16℃8升高压缩9流量大，气体能无间歇地连续流进流出10定压预热阶段11C12D13C14B15惯性力与粘性力之比

1．答：

可以是可逆的，也可以是不可逆的，取决于热源温度与空气温度是否随时相等或随时保持无限小的温差。

2．答：

3．答：

不能。

因为喷水冷却湿空气的过程近似一定焓过程，由焓湿图上可知，此时处理后湿空气的温度永远大于原先状态下的露点温度。

4．答：

5．答：

流体流经弯管时，由于离心力作用，在横截面上产生二次环流，增加了扰动，从而强化了换热。

6．答：

由于地球表面有大气层（主要成分为co2和水蒸气），白天大气层会吸收一部分来自太阳的辐射能量，而在夜间，因天空温度比太空温度（接近于绝对零度）高得多，由于大气层的辐射作用，故地球表面温度昼夜温差较小。

1.解：

①

②

③

2.解：

①

②

3.解：

4.解：

可见，逆流布置时△tm比顺流时大44%，即在相同的条件下，只要将顺流改成逆流布置，就可以减少44%的换热面积。

工程热力学和传热学（B卷）

一、选择、填空题（每题2分，共30分,）B卷

1.D2.C3.A4.C5.D6.A7.增大，减少8.B9.定压过程

10.绝热压缩、定压加热、绝热膨胀、定容放热11.B12.A13.D14.D

15.无量纲换热系数

1.答:

室内温度会逐渐升高。

取房间为系统，根据热力学第一定律，因为房间绝热，Q=0，所以热力学第一定律可表示为，即系统的内能改变量和系统与外界交换的功量之和为零，由于冰箱在工作消耗电能，即系统消耗外功，根据热力学规定，此时W<

0，由热力学第一定律可知，，即系统的内能增加，也就是房间内空气的内能增加。

空气可视为理想气体，其内能是温度的单值函数。

内能增加温度也增加，故室内温度会升高。

2、答：

作用①可省功；

②降低排气温度；

③有利于提高容积效率，增加产生量。

对于叶轮式压气机同样有意义，也可以省功和降低排气温度。

3、答：

错。

工质熵的变化包括熵流和熵产两部分，熵流可正、可负、也可为零，熵产总是大于或等于零，当工质放热引起的熵流大于因过程的不可逆引起的熵产时，则工质熵减少。

如果加上“孤立系统”的限制就对了。

4、答:

平壁导热量圆管导热量

所以圆管壁的导热量大。

5、答：

采用短管，流体在管内换热处于入口段温度边界层较薄，因而换热较强，即所谓的“入口效应”。

6、答：

1.

2、

3.

4、

解：

逆流时，