人环奖决赛试题

《人环奖决赛试题》由会员分享，可在线阅读，更多相关《人环奖决赛试题（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、（2009 年）第十七届人环奖试题10 分题：1、 某房间的暖气片，某日散热量不足，房间偏冷。如果把入口水管的阀门开大，则可以加大流量，但这样做对提高暖气片的散热量也是没有帮助的。因为暖气片的主要热阻在空气侧，加大水流量并无助于提高传热系数，所以不能提高散热量。这个判断对不对吗？为什么？答：不对，该方法能够提高温差，增大辐射换热量。2、 外墙表面和内墙表面采用同样的材料，计算其表面辐射换热量时， 内外表面采用的辐射吸收率是相同的吗？为什么？采用白色材料和采用深色材料的内外表面辐射吸收率有什么不同？答：不一样。会进行选择性吸收。白颜色作为室内表面材料吸收率高，白颜色作为室外表面材料吸收率低深颜色

2、作为室内表面材料吸收率低，深颜色作为室外表面材料吸收率高3、图中给出的冷却水系统中，水泵的扬程应如何确定？水泵启动后压力表P所测出的压力是升高、降低还是不变？水 泵 运 行中，阀门 V开大后， 压力表 P所测压力是升高、降低还是不变？为什么？水泵的扬程应如何确定？答：H=h+av2/2g+hf 水泵启动后压力表P 所测出的压力是升高、降低还是不变？答：降低（静压转化为动压水泵只提供了损失和h 的压头）水泵运行中，阀门V 开大后，压力表 P 所测压力是升高、降低还是不变？答：降低速度增大压头提供动压4、排污效率sse CCCC，C是室内平均污染物浓度，sC是送风污染物浓度，eC是送风污染物浓度，

3、对于活塞流，分别求出以下三种情况下的通风效率：（1）污染源均匀分布=2（2）污染源分布在出口（ 3）污染源分布在入口。15 分题：5、两个没有阳光直射的良好的通风房间：A房间的室内参数维持在35， 60%;B房间的室内参数维持在30，60% 。如果分别在这2 个房间晾相同的衣服，在哪个房间干的快？为什么？答：哪个含湿量差值小哪个干的快。查焓湿图即可。d 1=21.1g/kg干空气d 2=16g/kg干空气6、夏季室外33，相对湿度60% 和冬季室外 -2 ，相对湿度85% 相比。 人会觉得哪种情况更干燥？为什么？冬季觉得干燥。d 夏=19.2 ，d 冬=2.5, 。? ? y ? HhPV?

4、0.0冷却塔7、在夏季的火锅店，常常会在空调机的送风口出现一团白色的雾，但随着射流的距离越来越远，白雾逐渐消失，请解释这种物理现象。答: 热空气遇低温的空调的送风口凝结成细小水滴。8、一间用彩钢板（表面为有机涂层的钢板，芯材是高热阻的轻质保温材料）建造的简易房要配空调，需要计算冷负荷， 彩钢板的热阻已知，但是现有的设计手册并无这种建材的冷负荷温度。你会采用什么方法计算冷负荷？采用该方法的理由是什么？答：用稳态计算法，采用室内外瞬间温差和围护结构的传热系数，传热面积的积来求取负荷值。因为彩钢板建筑物的蓄热能力不好，室内温度随室外温度的波动大，所以使用稳态计算法误差不会很大。（2010 年）第十八

5、届人环杯试题（干球温度ta ，湿球温度ts ，露点温度tl ，水温 tw）1. 一室内游泳池， 室内空气干球温度为ta, 湿球温度为ts ，游泳池底用加热器加热水温为tw，且 tstwta ，则水层表面温度tb 与以上所提到几个温度的关系，并解释原因?（tstbtw答：因为tstwta ，所以空气向水的显热传热量小于水向空气的潜热传热量，空气的焓值增加。 然而空气与水的换热主要是空气与水表层水面的换热，而此换热若要达到增焓的目的，水表 面温度需大于湿球温度。2. 在给定加热和被加热流体的进、出口温度参数条件下，设计出两台单流程换热器，设计换热量相等，但是，设计人一台考虑了污垢热阻，一台没有考虑

6、污垢热阻，请问实际运行中哪台换热量大，为什么？换热量相当于电流，温差相当于电压，则热阻相当于电阻答：考虑污垢热阻设计的换热器换热量大；在给定加热和被加热流体的进出口温度参数条件下，设计换热量相等，考虑污垢热阻则增大了总热阻值，故需增大换热面积以满足换热量的需求。在实际运行中，进出口温度相同，热阻相同，换热面积大者换热量大。3. 对一密闭容器中的饱和湿空气进行等温加压，空气中的含湿量和水蒸气分压力将如何改变？请解释其原因。答：含湿量减小（因有空气凝结）水蒸气分压力不变（因仍为同温度下的饱和蒸气） 1 立方米空气随着压力增高，其体积不会变化，仍然是1 立方米 1 千克空气，随着压力增加其体积会变小

7、，其含水量会减少4. 采用地板与吊顶辐射方式采暖和采用送风方式采暖两者相比较房间的热负荷有没有区别？为什么？（回答是要先定前提1. 室内温度一样，2. 热舒适度一样）答：在室内温度一样，热舒适度一样时，辐射空调热负荷高于送风空调热负荷。因为辐射空调时室内围护结构表面温度高于送风空调，增大了通过围护结构的传热量。故而负荷增大。5. 请分析一下在华南地区和在东北地区的办公楼建筑，采用整体热阻与实体墙一样的高保温型内循环双层皮幕墙的围护结构形式（这种玻璃外层是双层玻璃，内层是单层玻璃，中间是循环的空气），与实体墙相比对建筑的全年能耗会有什么样的影响？（重点考虑各个地区的气候条件导致的负荷特征，以及玻

8、璃与实体墙对负荷的影响）答：东北地区能耗将比实体墙小，华南地区能耗将比实体墙大。整体热阻相同，故只考虑比较太阳辐射得热量即可。东北地区冬季严寒，应增大日射得热量，纬度高，夏季太阳直射辐射照度小，无需刻意减少日射得热量，故采用双层皮幕墙更优。华南地区冬季温和夏季炎热，应减少日射的热量，注意遮阳，故采用实体墙更优。6. 四季气候条件影响中忽略风雨的影响，池塘表层水的稳定程度为（有四个选项，正确答案为下所诉：白天稳定，夜间不稳定，整体夏季稳定，秋冬不稳定）并说明原因（主要考虑上下层水由于水温变化而引起的水的密度变化）答：池塘底部与一定深度的陆地相连接， 温度视为恒定。白天及夏季池塘表面水由 于太阳辐

9、射温度高， 与池塘底部温差不大， 则表面与底部的水没有密度差，较为稳定。 夜晚及冬季池塘表面水温度低，表面与底 部水存在密度差，发生循环流动，不稳 定。7. 供水温度不变，散热器是完全一样的，但A 散热器的表面温度大于B散热器的表面温度，如果不考虑干管总流量的限制，如先想减小两个换热器的表面温差，是应该提高干管的热水流量还是减小干管的热水流量，为甚么？（要注意前提是干管的流量不受限制，故减小流量直至接近零，或增大流量都可以，但实际中增大流量更为合理，此题是增大减小都可以）见图 答：从水力稳定性的角度分析，减小两个换热器的表 面温差，即增大水力稳定性。应增大干管流量，减小 支管流量。故开大阀门增

10、大流量。8. 在冷却塔系统的设计中有的设计人员在冷却塔出口安装阀门，有的在冷却塔如口安装阀门，先假设由于所需制冷量减小到正常工作装态下的一半，则将水泵停止一台，请问是阀门安装在出口的能正常工作还是阀门安装在入口的能正常工作，为什么？如下图（都有可能正常工作，也可能都不能正常工作，考虑前后两个冷却塔中的水的影响，比如前面冷却塔钟的水压力大于管中的压力可能产生倒空现象等）答：关闭水泵后提供的动力减小，入口加装阀门增大阻力，可能使喷口处压力不能满足需求，低于 大气压，可能产生倒空汽化等现象。故在出口加装阀门。（2011 年）第十九届人环决赛试题1、 请问以下说法是否正确，为什么？ “常温下呈现红色的

11、物体说明该物体在常温下红色光的单色发射率较其他色光（绿、蓝、黄等）的单色发射率高”（没有内热源）（10 分）答：要点，上述表述不对，因为常温下物体呈现红色是对红色光的反射率较高，反射率较高的物体吸收率就较低，那么其单色发射率也会较低。2、 有一杯热水， 若想使其能够快速冷却下来，把该杯热水放进盛有冷水的盆里。若想使其快速冷却，应该搅拌杯中热水还是盆中冷水，给出结论并说明原因。（10 分）答：要点，应该搅拌杯中热水，无论搅拌杯中热水还是盆中冷水都能降低对流换热热阻，但搅拌杯中热水能够加快其蒸发的速度，加快了潜热交换，效果较显著3、 湿衬衣晾在某个干球温度为t 、湿球温度为ts的环境内一段时间，衣

12、服的表面将接近何种状态？如果有两个房间，室内空气相对湿度均恒为60，但一间房间内空气温度恒为30，另一间房间内空气温度恒为20，在哪间房间内晾衣服干得快？请利用以下湿空气焓湿图解释原因。（10 分）【答】衣服表面接近湿球温度ts、相对湿度100。30的房间晾衣服干得快。冷却器恒温热源散热器 A散热器因为质交换的动力取决于浓度差，在30的环境中，衣服表面与空气含湿量差大于在20的环境中衣服表面与空气含湿量差。由于前者湿差大，质交换快，衣服也干得快。4、 在北京地区， 如果用玻璃封闭了南向阳台、只留小面积的可开启窗，对室内冬、 夏热环境会产生什么样的影响？如果是北向阳台的话效果又会怎样？答: 要点

13、应该进行封南、封北与不封分别对比，主要考虑太阳辐射，温室效应，已经风。整体说来不封比封南好，封北比不封稍好。5、 如图，流动介质相同的管流1、2 汇合为管流3，管流 1、2 的雷诺数相同且都为层流，若要使管3 中雷诺数也与其相等，请问：（15 分）（1）管 1、2 直径分别为d1、 d2，则管 3 的直径 d3应为多少（2）管流 1、2 汇合后的流态是什么答：（ 1）， d3=d1+d2 （ 2），刚汇合时是紊流然后过渡到层流。6、 判断以下支管的流向，那些是确定的那些是不确定的（15 分）答： a1 到 b1 流向不定，其他是定的，流向很明显。7、 一高度密闭容器中充满饱和空气，底部有一定量

14、的水，若对此容器进行等温降压，空气中的含湿量和水蒸气分压力将如何变化，容器中的水量会不会有所改变？若容器中底部的水量很少，大幅降压将会出现何种情况？答：等温降压，空气中含湿量增加，水蒸气分压力不变。容器中总的水量不变，只是底部的液态水减少，空气中的气态水增加。若容器底部水量很少，大幅降压底部水全部蒸发后，空气中含湿量不变，水蒸气分压力降低。8、 中东地区厚实的土墙和屋面能够提供很好的室内热环境，请问这种类型的围护结构用于我国的广东省民居会不会也很有效？如果用于黑龙江民居效果又如何？答：要点中东地区炎热干燥昼夜温差大，但日平均温度较低，厚实的土墙和屋面有很大的热惯性，强大的蓄热能力（白天蓄热，夜

15、晚释放）使得室内温度维持较稳定且较舒适的程度。对于广东省来说，日平均温度较高，厚实的土墙和屋面使得白天和晚上都很热；对于黑龙江省，厚实的土墙和屋面使得室内室内热环境夏季凉爽，冬季也较好。1.请指出下述说法：“常温下呈红色的物体在常温下红色光的单色发射率较其他色光（黄绿 蓝等） 的单色发射率为高”是否正确，并阐明原因。（注：指无加热源条件下）+=1 2.有人将一杯热水置于一盆凉水中进行冷却。为了使热水凉得更快一些，你认为他应该搅拌杯中的热水还是盆中的凉水？为什么？搅拌杯中热水。此过程热交换主要是相变换热，潜热交换更强些，而两侧的自然对流热阻相当。可分析外侧是空气时，要搅拌热水可使其凉得更快，在水

16、中则是相似的过程。3.在北京地区， 如果用玻璃封闭了住宅的南向阳台，只留小面积开启窗的话，对室内冬、夏热环境会产生什么影响？如果封闭的是北向阳台的话效果会怎么样？南向：冬夏都升温。北向：冬季保温，但升温作用小于封闭南向阳台，夏季通风不好。4.如图，流动介质相同管流1、2 汇合为管流3，管流 1、2 的雷诺数相等，且都为层流，若要使管流3 也与管流 1、2 的雷诺数相等，请问：如果管流1、2 的管径分别为d1、d2，管流 3 的管径 d3应为多少？管流 1、2 汇合后的流态是什么？利用雷诺数公式和连续性方程得d3 =d1 + d2 混合处有少许紊流，随后为层流。（用雷诺数判断，但要注意混合处的特殊性）5.湿衬衣在某个干球温度为t ，湿球温度为ts的房间内一段时间，衣服表面将接近何种状态？如果有两个房间，室内空间相对湿度均为60% ，但一个为30，一个为20，哪个干得快？衣服表面为湿球温度ts。利用焓湿图的特性不同相对湿度线间的空隙“上宽下窄”，得出两者相对湿度差的大小，而相对湿度差即为此质交换的动力，相对湿度差大的干得快。6