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1、武汉科技大学 2022 年冶金传输原理考研真题与答案解析武汉科技大学 2022 年冶金传输原理考研真题与答案解析一、选择题一、选择题1、下列流体哪个属于牛顿流体 。A、汽油;B、纸浆;C、血液;D、沥青2、某点的真空度为 65000 Pa,当地大气压为 0.1MPa,该点的绝对压强为 。A、65000Pa;B、55000Pa;C、35000Pa;D、165000Pa3、有一变直径管流,小管直径 d1,大管直径 d2=2d1,则两断面雷诺数的关系是 。A、B、C、D、21e21eRR21eeRR21e5.1eRR21e2eRR4、水的动力粘度随温度的升高 。A.增大;B.减小;C.不变;D.不定
2、5、自由射流,沿流动进程总动量 。A.增大 B.不变 C.减小 D.视具体情况而定6、下列方法中,不能减小辐射传热损失的措施是 。A、采用高黑度的材料;B、降低温差;C、减小面积;D、在表面间增设隔热屏7、对于 A、B 两个单层圆筒壁,若圆筒壁 A 内外直径比为 2,圆筒壁 B 内外直径比为 6,其它条件相同,则 A 的导热量是 B 的 倍。A、1/3;B、3;C、2.585;D、1.0988、圆筒壁稳态导热时,沿半径方向低温处的热流量 高温处的热流量。A、大于;B、等于;C、小于;D、无关系9 在两块黑度相同的无限大平行平板中插入 4 块黑度与之子相同的隔热板时,热阻是原来的 倍。A、4;B
3、、1/4;C、5;D、1/510 材料的导热系数是温度的函数,一般来说,气体的导热系数随温度的增加而 。A、增大;B、减小;C、不变;D、无关二、判断题二、判断题1、空气是理想流体,没有粘性。()2、定常流动中,迹线与流线重合。()3、水击现象中流体必须作为可压缩性流体处理。()4、边界层内粘性力比惯性力重要得多。()5、气体超音速射流产生过程中,气体流股截面积先收缩后膨胀,压强不断降低,流量不断增加。()6、绝热表面的温度是恒定的。()7、层流对流传热量小于湍流时的对流传热量。()8、热附面层厚度与速度附面层厚度的相对大小取决于流体的物理性质。()9、吸收率是材料的一种固有的物理性质。()1
4、0、对于自然对流传热,由于特征速度不易确定,故只能用雷诺数来判断其流态。()三、简答题三、简答题1、什么是欧拉描述法。2、简述总流伯努利方程成立条件。3、写出直角坐标系三维流动 N-S 方程。4、试述管内流动传热特点。5、如图所示的两种水平夹层(a)及(b),夹层中充满静止的液体试问:(1)它们各自的冷、热表面间热量交换的方式有那些?那种方式的传热量大?为什么?(2)采用哪种夹层方式测量流体的导热系数才能使得误差较小?为什么?四、计算题四、计算题1、为了测量石油管道的流量,安装文丘里流量计,管道直径=200mm,流量1d计喉管直径=100mm,石油密度=850kg/m3,流量计流量系数=0.9
5、5。现测2d得水银压差计读数hp=150mm,问此时管中流量Q是多少?d1d2hp2、两条长度相同,断面积相同的风管,它们的断面形状不同,一为圆形,一为正方形。若他们的沿程阻力损失相等,而且都处于阻力平方区,问哪条管道的流量大,大多少?3、空气以 30m/s 的速度横向掠过直径为 50mm、长 1m 的单根圆管,对流换热量为 2000w。管子前后空气的平均温度为 25。试确定管壁的平均温度。已知:确定平均对流传热系数的准数方程式为25时空气的物性参数为:冷面热面冷面热面(a)(b)0.3Re PrnfffNuC0.026 w/(m),=15.510-6m2/s,Pr0.71 C、n 与 Re
6、的关系ReCn1400.750.4401030.510.510321050.260.621051060.0760.74、一炉膛内腔如图所示。已知顶面 1 的温度为 T1,黑度为1,面积为 F1,底面 2的温度为 T2,黑度为2,面积为 F2,四周为绝热表面 3,面积为 F3。角系数12,13,23均为已知。1.画出此换热系统的热辐射网络图。2.据有效辐射的定义,写出有效辐射 J1、J2的表达式。3.写出确定表面 3 的温度的计算式。123答案解析答案解析一、选择题一、选择题1A 2C 3D 4B 5B 6A 7C 8B 9C 10A二判断题二判断题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10三、简
7、答题三、简答题1、答:欧拉法着眼于研究空间固定点的流动情况,即研究流体质点经过某一空间点的速度、压力、密度等变化规律,将许多空间点在不同时刻的流体质点的运动情况记录下来,就可以知道整个流体的运动规律。2、答:(1)流动定常;(2)不计粘性力的影响;(3)流体不可压缩;(4)质量力只有重力;(5)两截面处在缓变流中,但两截面之间可以出现急变流。3、答:2222221zuyuxuxpfzuwyuvxuutux2222221zvyvxvypfzvwyvvxvutvy2222221zwywxwzpfzwwywvxwutwz4、答:流体在管内流动属于内部流动过程,其主要特征是,流动存在着两个明显的流动区
8、段,即流动进口(或发展)区段和流动充分发展区段,在流体流入管内与管壁面接触时,由于流体粘性力的作用在接近管壁处同样也会形成流动边界层。随着流体逐步地深入管内,边界层的厚度也会逐步增厚,当边界层的厚度等于管子的半径时,边界层在管子中心处汇合,此时管内流动成为定型流动。5、答:1 对于图 a 来说,冷热表面间的热量交换方式为导热,对 b 图来说,冷热表面间的热量交换方式除了导热方式而外,还存在自然对流传热,b 图的传热方式传递的热量大,这是由于自然对流传热的存在所引起的。2 采用 a 种的夹层方式测量的到热系数可使得误差较小,这是由于 a 种夹层的传热方式只有导热,而 b 种方式则由于自然对流的存
9、在使得误差增加。四、计算题四、计算题1、解:(2 分)1HgpQKh油其中:;0.9522144120.222 9.807440.03590.2110.1dgKdd(m)(2 分)0.15ph(4 分)11HgHgppQKhKh水油水油10000.95 0.035913.610.15850(m3/s)0.0511575(l/s)51.2此时管中流量l/s。(2 分)Q51.22、222222LLh()()d2d2;LL;ddd4d4()()ddvv圆方失圆方圆圆方方方圆方圆圆方解:因为二者均处于阻力平方区,所以又管长相等:为同种气体:依断面积相等:有:4v4vdd4q(A)1q(A)4vvvv
10、vv圆圆方方圆方方方圆圆由计算结果可知圆管流量更大。方管流量为圆管流量的倍。443、解:已知 v30m/s,d0.05m、l=1m,Q=200w,tf=25,0.026 w/(m),=15.510-6m2/s,Pr0.71 求 tw4610677.9105.1505.030Revd从表中查得 c=0.26,n=0.604.230902.052.98026.071.0)96774(26.0PrRe26.03.03.03.06.0ffNucmwNudho2/62.11904.23005.0026.0据2000)(dltthfw得ctdlhtofw5.1312562.119105.020002000管壁的平均温度为 131.5 4、解:1 辐射网络图为:Eb1Eb2J1J2J3=Eb31111F 1 211F2221F 1 311F2 321F2 根据有效辐射的定义有J1F1=E1F1+(11)(J1F111+J2F221+Eb3F331)J2F2=E2F2+(12)(J1F112+J2F222+Eb3F332)11=22=0 3 式中:Eb3=5.6710-8 0111133122332FEJFEJbb