武汉理工大学-工程热力学和传热学往年试卷-含答案

武汉理工大学考试试题纸(B卷)课程名称工程热力学和传热学专业班级题号一二三四五六七八九十总分题分备注:学生不得在试题纸上答题(含填空题、选择题等客观题)一、选择、填空题（每题2分，共30分,）1、　适用于qu＿＿＿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＿＿＿。A21pdvB21)(pvdC221211vpvppdv3、摄氏温度与热力学温度的差值为：＿＿＿A273.15B273.16C0D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＿＿ABCD13、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;1111A1111A12111X1211XAC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。二、简答题（每题5分，共30分）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。三、计算题（每题10分，共40分）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/v23、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（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.D15.无量纲换热系数二、简答题（每题5分，共30分）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WUQ，因为房间绝热，Q=0，所以热力学第一定律可表示为0WU，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W0，由热力学第一定律可知，0U，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ldStQ11122121ddnltQ12)21ln(ln211111221dddddQQ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：三、计算题（每题10分，共40分）1.KppTTppTTsmTTRwsmppRTwPPggb6.70625.0273700)()(817)(1281725.012731004.28913.13.12)(11225.08.02.03.113.11121211212213.113.11121122＝）＝（其中：另一法：＝）（对缩放喷管：解：2、8.13)14.052.5()(5.520.14)27350273650()()(4.111122114.14.11112211212ppvvMppTTpppTTa数之间的关系式可得：，则利用初、终状态参解：注意到是绝热过程3.wQkmWNu6.17)50100(1.02.06.17)t-A(tw)/(6.172.00299.09.1179.117P0.664RN221r21eu解：)/(5638111221212,1mwEEgbb4、解：逆流时，Cnttntttwinwaxwinwaxm8.444050140501,402060,5050100winwaxCtCt