2013中南大学能源院考研复试工程流体力学传热学工程热力学大综合(300分)
2013中南大学能源院考研复试
工程流体力学、传热学、工程热力学大综合试题（300分）【回忆版】
工程流体力学（120分）
简答题：
1、什么是上临界雷诺数、下临界雷诺数？下临界雷诺数一般是多少？如果流体流速增大，下临界雷诺数如何变化？（15分）
2、为什么有粘性底层？其厚度与什么因素有关？（20分）
3、粘性流体的绕流为什么会有阻力？如何减小这种阻力？（20分）
计算题：
1、如下图所示，高度为h 1、动力粘度为μ1的上层流体和高度为h
2、动力粘度为μ2的下层流体一起以速度V 向右流动，试画出流体流动的速度分布图和切应力分布图。（20分）
2、如下图所示，已知流体管道截面1和截面2之间的高度差h ，并且两截面处的管径和截面1处的流体速度均已知，求截面2处的流体速度和流量，判断流体的流向。（20分）【具体参数想不起了】
=2m，下3、如下图所示，单位宽度的平板闸门开启时，上游水位h
1
=0.8m，试求水流作用在闸门上的力R。（25分）
游水位h
2
传热学（90分）
1、用一只手握住盛有热水的杯子，另一只手用筷子快速搅拌热水，握杯子的手会显著的感到热，试分析其原因。（20分）
2、Nu准则数与Bi准则数在定义及物理意义上有何区别？（20分）
3、本题考查了集中参数法的运用。题中给出了题设及其用集中参数法的解答过程，问你：以上解答是否正确，为什么？若不正确，给出你的解答过程。（20分）【具体参数想不起了】
4、本题考了书上的一个原题，详见杨世铭、陶文铨编著的传热学（第四版）第69页例题2-8，考题和例题没有一字之差。（30分）
工程热力学（90分）
1、可逆热机从高温热源T
1吸收热量Q
1
，向低温热源T
2
放出热量Q
2
，
已知功源的熵变ΔS=0。证明：高温热源、低温热源、功源、热机组
成的孤立系统ΔS
iso
=0。（20分）
2、根据开口系一般能量方程，若绝热节流，证明：h不变。（20分）
3、100kg30℃冷水与200kg80℃热水混合后，求可用能损失。已知环
境温度T
r
=17℃。（20分）
4、从状态A到状态B，分别经可逆等温吸热过程与不可逆等温吸热过程，控制质量，热源温度为T，证明：可逆等温过程吸收热量大，对外作功大。（30分）
工程热力学与传热学课程总结与体会
工程热力学与传热学课 程总结与体会 Company number：【WTUT-WT88Y-W8BBGB-BWYTT-19998】
工程热力学与传热学 题目：工程热力学与传热学课程总结与体 会 院系：水利建筑工程学院给排水科学与工 程 班级：给排水科学与工程一班 姓名：张琦文 指导老师：姚雪东 日期:2016年5月1日 认识看法地位作用存在问题解决措施未来 发展展望 传热学在高新技术领域中的应用 摘要: 热传递现象无时无处不在【2】它的影响几乎遍及现代所有的工业部门【1】也渗透到农业、林业等许多技术部门中。本文介绍了航空航天、核能、微电子、材料、生物
医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域在不同程度上应用传热研究的最新成果。可以说除了极个别的情况以外,很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域,像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识【1】而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果,并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上,传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 前言：通过对传热学这门课程的学习,了解了传热的基本知识和理论。发现传热学是一门基础学科应用非常广泛,它会解决许许多多的实际问题更是与机械制造这门学科息息相关。传热学是研究由温度差异引起的热量传递过程的科学。传热现象在我们的日常生活中司空见惯。早在人类文明之初人们就学会了烧火取暖。随着工业革命的到来，蒸汽机、内燃机等热动力机械相继出现，传热研究更是得到了飞速的发展，被广泛地应用于工农业生产与人们的日常生活之中。当今世界国与国之间的竞争是经济竞争，而伴随着经济的高速发展也带来了资源、人口与环境等重大国
中南大学——机械设计制造及其自动化专业本科培养方案12
机械设计制造及其自动化专业本科培养方 案 一、专业简介 本专业依托中南大学“机械工程”国家一级重点学科与“高性能复杂制造”国家重点实验室,2001年被确定为湖南省重点专业,并在湖南省“十五”重点学科建设验收中被评为优秀,2009年被评为国家特色专业。本专业下设“机械电子工程”、“机械制造及其自动化”、“机械设计”、“现代装备设计与控制”、“模具设计与制造”、“材料成型及控制”6个专业方向,具有博士、硕士学位授予权与博士后流动站,拥有以中国工程院院士、973首席科学家、长江学者为代表的强大的师资队伍,与以山河智能为代表的一批学科性公司,在复杂装备与极端制造领域拥有学科特色与行业优势。 二、培养目标 贯彻“宽口径、厚基础、强实践、重创新”的培养方针,以社会需求为导向,以实际工程为背景,以工程技术为主线,结合机电工程学院在复杂装备与极端制造工程学科上的优势与特色,着力培养具有良好的思想品质与职业道德,掌握坚实的基础理论、系统的专业知识及丰富的生产实践,了解本学科前沿发展动态与方向,并具备较强的工程实践能力、自我获取知识能力、创新思维及设计能力、组织管理能力、团队协作能力与国际视野的机械工程领域高素质人才。 本专业毕业的学生,主要在现代制造及相关领域内从事机电产品设计与制造、机电系统研究与开发、设备运行与维护、生产技术管理、企业市场运营等工作,也可在高等院校、科研院所从事相关教学与科研工作。 三、培养要求 按本方案培养的学生应具备的知识、能力与素质为: 1.德、智、体、美全面发展,具有良好的沟通能力、协调组织能力与较强的团队合作精神。 2.具有较扎实的自然科学基础,较好的人文、艺术、社会科学基础与良好的心理素质。 3.较系统地掌握本专业领域的技术理论基础知识,主要包括力学、机械学、电工与电子技术、计算机应用、机械设计理论与制造学、自动控制理论与技术、市场经济及企业管理等基础知识。 4.具有本专业必须的设计、制造、运行及管理等方面的综合能力。 5.具有本专业领域某个专业方向必须的专业知识,并了解其科学前沿与发展趋势。 6.具有初步的科学研究、科技开发及组织管理能力。 7.具有较强的创新意识与获取新知识的能力。 8.能熟练使用一门外语。
最新中南大学流体力学试卷
---○---○ --- ………… 评卷密封线 ……………… 密封线内不要答题，密封线外不准填写考生信息，违者考试成绩按0分处理 ……………… 评卷密封线 ………… 中南大学考试试卷（A ） 2012~2013 学年二学期 流体力学课程 时间100分钟 32学时，2学分，闭卷，总分100分，占总评成绩 70 % 一、判断题（请在后面的括号中，正确的填√，错误的填×） （15分） 1. 在连续介质假设的条件下，液体中各物理量的变化是连续的。 （√） 2. 平衡流体不能抵抗剪切力。 （√） 3. 粘滞性是引起流体运动能量损失的根本原因。 （√） 4. 牛顿内摩擦定律只适用于管道中的层流。 （×） 5. 自由射流的流束上的流体压强处处为大气压。 （√） 6. 圆管流动中的沿程水头损失系数仅与雷诺数有关。 （×） 7. 只有在有势质量力的作用下流体才能平衡。 （√） 8. 串联长管道各管段的水头损失可能相等，也可能不相等。 （√） 9. 理想流体是不可压缩的流体。 （×） 10. 完全展开的层流是定常流动。 （√） 二、选择填空题（15分） 1. 已知水流的沿程阻力摩擦系数 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于(4 ) 。 (1) 层流区 ； (2) 紊流光滑区 ； (3) 紊流过渡粗糙区 ； (4) 紊流粗糙区 。 2. 在平衡液体中，质量力与等压面 ( 3 ) 。 （1）重合； （2）平行 ； （3）正交； （4）都有可能。 3. 雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数。( 3 ) （1） 急流和缓流 ； （2）均匀流和非均匀流 ； （3） 层流和湍流 ； （4）恒定流和非恒定流。 4. 在流体力学建模中，当压强或压强降很重要时，会出现（2）。 （1）雷诺数 ； （2）欧拉数 ；
工程热力学期末考试试题
一、1.若已知工质的绝对压力P=，环境压力Pa=，则测得的压差为(B)A.真空pv= B.表压力pg=.真空pv= D.表压力p g= 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则(A) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是(B)=0 =>W
工程热力学考研沈维道《工程热力学》配套考研真题集
工程热力学考研沈维道《工程热力学》配套考研真题 集 第一部分名校考研真题 第1章基本概念及定义 一、选择题 1．所谓真空是指（）。[北京航天航空大学2002研] A．表压力为零 B．绝对压力为零 C．绝对压力小于当地大气压力 D．表压力等于当地大气压力 【答案】C @@@ 2．准静态过程是（）。[南京航空航天大学2008研] A．平衡过程 B．可逆过程 C．不可逆过程 D．无限接近平衡的过程 【答案】D @@@ 【解析】准静态过程指造成系统变化的不平衡势差无限小，使该系统任何时刻都无限接近于某个平衡态，可知选D。 3．对于理想气体，下列参数中（）不是温度的单值函数。[湖南大学2007研]
A．内能 B．焓 C．比热 D．熵 【答案】D @@@ 【解析】理想气体的熵不是温度的单值函数，它还与压强、比容、气体的热力学参数有关。 4．若已知工质的表压力P g＝0.07Mpa，环境压力Pa＝0.1Mpa。则工质的绝对压力为（）。[宁波大学2008年考研试题] A．0.03MPa B．0.17MPa C．0.07MPa D．0.1MPa 【答案】B @@@ 【解析】工质的绝对压力=环境压力+表压力，故答案选择0.17MPa。 二、填空题 1．状态参数中的直接测量量有______，不可测量量有______，与热力学第二定律有关的一个状态参数是______。[天津大学2005研] 【答案】p、T、V ；V、H、S；熵@@@ 2．工质在流过一绝热节流阀的节流过程中压力下降，此过程中参数______不变；当该工质为理想气体时，参数______也不变。[北京理工大学2007研] 【答案】焓；温度@@@
工程热力学期末试卷及答案
页脚内容1
页脚内容2
1 n c n κ - = - R =，代入上式得 页脚内容3
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页脚内容 6 及内能的变化，并画出p-v 图，比较两种压缩过程功量的大小。（空气： p c =1.004kJ/(kgK)，R=0.287kJ/(kgK)）（20分） 2．某热机在T1=1800K 和T2=450K 的热源间进行卡诺循环，若工质从热源吸热1000KJ ，试计算：（A ）循环的最大功？（B ）如果工质在吸热过程中与高温热源的温差为100K ，在过程中与低温热源的温差为50K ，则该热量中能转变为多少功？热效率是多少？（C ）如果循环过程中，不仅存在传热温差，并由于摩擦使循环功减小10KJ ，则热机的热效率是多少？（14分） 3．已知气体燃烧产物的cp=1.089kJ/kg ·K 和k=1.36，并以流量m=45kg/s 流经一喷管，进口p1=1bar 、T1=1100K 、c1=1800m/s 。喷管出口气体的压力p2=0.343bar ，喷管的流量系数cd=0.96；喷管效率为 =0.88。求合适的喉部截 面积、喷管出口的截面积和出口温度。（空气：p c =1.004kJ/(kgK)， R=0.287kJ/(kgK)）（20分） 一．是非题（10分） 1、√ 2、√ 3、× 4、× 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、√ 二．选择题（10分） 1、B2、C3、B4、B5、A 三．填空题（10分） 1、功W;内能U 2、定温变化过程，定熵变化 3、小，大，0 4、对数曲线，对数曲线 5、 a kpv kRT ==， c M a = 四、名词解释（每题2分，共8分） 孤立系统：系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换的系统。 焓：为简化计算，将流动工质传递的总能量中，取决于工质的热力状态的那部分能量，写在一起，引入一新的物理量，称为焓。 热力学第二定律：克劳修斯(Clausius)说法：不可能把热量从低温物体传到高温物体而不引起其他变化。开尔文一浦朗克(Kelvin —Plank)说法：不可能制造只从一个热源取热使之完全变成机械能而不引起其他变化的循环发动机。 相对湿度：湿空气的绝对湿度v ρ与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度s ρ的比值， 称为相对湿度?。 五简答题（8分）
《工程热力学与传热学》——期末复习题
中国石油大学（北京）远程教育学院期末复习题 《工程热力学与传热学》 一. 选择题 1. 孤立系统的热力状态不能发生变化；（×） 2. 孤立系统就是绝热闭口系统；（×） 3. 气体吸热后热力学能一定升高；（×） 4. 只有加热，才能使气体的温度升高；（×） 5. 气体被压缩时一定消耗外功；（√ ） 6. 封闭热力系内发生可逆定容过程，系统一定不对外作容积变化功；（√ ） 7. 流动功的改变量仅取决于系统进出口状态，而与工质经历的过程无关；（√ ） 8. 在闭口热力系中，焓h是由热力学能u和推动功pv两部分组成。（×） 9. 理想气体绝热自由膨胀过程是等热力学能的过程。（×） 10. 对于确定的理想气体，其定压比热容与定容比热容之比cp/cv的大小与气体的温度无关。（×） 11. 一切可逆热机的热效率均相同；（×） 12. 不可逆热机的热效率一定小于可逆热机的热效率；（×） 13. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆 过程的熵变等于可逆过程的熵变；（√ ） 14. 如果从同一状态到同一终态有两条途径：一为可逆过程，一为不可逆过程，则不可逆 过程的熵变大于可逆过程的熵变；（×） 15. 不可逆过程的熵变无法计算；（×） 16. 工质被加热熵一定增大，工质放热熵一定减小；（×） 17. 封闭热力系统发生放热过程，系统的熵必然减少。（×） 18. 由理想气体组成的封闭系统吸热后其温度必然增加；（×） 19. 知道了温度和压力，就可确定水蒸气的状态；（×） 20. 水蒸气的定温膨胀过程满足Q=W；（×） 21. 对未饱和湿空气，露点温度即是水蒸气分压力所对应的水的饱和温度。（√） 二. 问答题
中南大学消防11级 流体力学试卷
中南大学考试试卷 2012 -- 2013 学年 2 学期 时间110分钟 流体力学 课程 56 学时 3.5 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 消防11级01，02班 总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、是非题（本题10分，每小题1分） 1. 在连续介质假设的条件下，流体中各种物理量的变化是连续的。 2. 尽管实际流体静止时粘滞内摩擦切应力τ为零，但此时流体仍具有粘滞性。 3. 流体静止时，等压面是由压强相等的点所构成的平面。 4. 如图所示水箱下等直径管道出流，在恒定流情况下，管中各断面的流速相等。 4题图 7题图 5. 两根管道直径不等、流速不同，一管输油，另一管输水，所以临界雷诺数不相等。 6. 边壁是否水力光滑，不仅取决于其表面的粗糙突起程度，也取决于粘性底层的厚薄。 7. 图示两根完全相同的长管道，只是安装的高度不同，所以两管的流量相等。 8. 流体动压强分布规律和静压强分布规律是一样的。 9. 进行模型设计时，在几何相似的前提下，一定要保证原型和模型所有相似准数的相同即完全相似。 10. 沿封闭曲线L 的速度环量等于穿过以该曲线为周界的任意曲面的涡通量。 二、选择题（本题20分，每小题2分） 1. 下面关于流体粘性的说法中，不正确的是（ ）。 A. 粘性随着温度的升高而减小 B. 粘性是在运动状态下抵抗剪切变形速率能力的量度 C. 粘性是流体的固有属性 D. 粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 2. 图中三根等径管(其内径d 1=d 2=d 3)内的流量相同，二测压点间的距离也相同。差压计读数R 1，R 2，R 3间的关系为（ ）。 A. R 1＜R 2＜R 3 C. R 1=R 2=R 3 D. R 1＜R 2=R 3 2题图 3题图 3. 图示为一水平弯管，管中流量不变，在过水断面A -A 内外两侧的1、2两点处各装一根测压管，
同济大学《工程热力学》期末模拟试卷
同济大学《工程热力学》期末模拟试卷 第一部分 选择题（共15分） 一、单项选择题（本大题共15小题，每题只有一个正确答案，答对一题得1分，共15分） 1、压力为10 bar 的气体通过渐缩喷管流入1 bar 的环境中，现将喷管尾部截去一段， 其流速、流量变化为。 【 】 A.流速减小，流量不变 B.流速不变，流量增加 C.流速不变，流量不变 D.流速减小，流量增大 2、某制冷机在热源T 1= 300K ，及冷源T 2= 250K 之间工作，其制冷量为1000 KJ ，消耗功为250 KJ ，此制冷机是 【 】 A.可逆的 B.不可逆的 C.不可能的 D.可逆或不可逆的 3、系统的总储存能为 【 】 A. U B. U pV + C. 2/2f U mc mgz ++ D. 2 /2f U pV mc mgz +++ 4、熵变计算式2121(/)(/)p g s c In T T R In p p ?=-只适用于 【 】 A.一切工质的可逆过程 B.一切工质的不可逆过程 C.理想气体的可逆过程 D.理想气体的一切过程 5、系统进行一个不可逆绝热膨胀过程后，欲使系统回复到初态，系统需要进行一个【】过 程 。 【 】
A.可逆绝热压缩 B.不可逆绝热压缩 C.边压缩边吸热 D.边压缩边放热 6、混合气体的通用气体常数，【】。【】 A.与混合气体的成份有关 B.与混合气体的质量有关 C.与混合气体所处状态有关 D.与混合气体的成份、质量及状态均无关系 7、贮有空气的绝热刚性密闭容器中装有电热丝，通电后如取空气为系统，则【】 A.Q＞0，△U＞0，W＞0 B.Q=0，△U＞0，W＞0 C.Q＞0，△U＞0，W=0 D.Q=0，△U=0，W=0 8、未饱和空气具有下列关系【】 A.t＞t w＞t d B.t＞t d＞t w. C.t = t d = t w D.t = t w＞t d 9、绝热节流过程是【】过程。【】 A.定压 B.定温 C.定熵 D.节流前后焓相等 10、抽汽式热电循环的结果是【】 A.提高循环热效率，提高热能利用率 B.提高循环热效率，降低热能利用率 C.降低循环热效率，提高热能利用率 D.降低循环热效率，降低热能利用率 11、一个橡皮气球在太阳下被照晒，气球在吸热过程中膨胀，气球内的压力正比于气球的容积，则气球内的气球进行的是【】 A.定压过程 B.多变过程 C.定温过程 D.定容过程 12、气体的容积比热是指【】
工程热力学与传热学详解
工程热力学与传热学实验指导书 热工实验 2013年3月
实验一 非稳态（准稳态）法测材料的导热性能 实验 一、实验目的 1. 快速测量绝热材料（不良导体）的导热系数和比热。掌握其测试原理和方法。 2. 掌握使用热电偶测量温差的方法。 二、实验原理 图1 第二类边界条件无限大平板导热的物理模型 本实验是根据第二类边界条件，无限大平板的导热问题来设计的。设平板厚度为2δ，初始温度为t 0，平板两面受恒定的热流密度q c 均匀加热（见图1）。求任何瞬间沿平板厚度方向的温度分布t (x ，τ)。导热微分方程式、初始条件和第二类边界条件如下： 0) ,0( 0),( )0,( ) ,( ),( 0 22=??=+??=??=??x t q x t t x t x x t a x t c τλτδτττ 方程的解为：
???+--=-δδδτλτ63),( 220x a q t x t c ?? ?-??? ??-∑∞ =+102 2 1)( exp cos 2)1(n n n n n F x μδμμδ (1-1) 式中：τ — 时间；λ — 平板的导热系数； a — 平板的导温系数；n μ— πn ，n = 1，2，3，………； F 0 — 2δτa 傅里叶准则；0t — 初始温度； c q — 沿x 方向从端面向平面加热的恒定热流密度。 随着时间τ的延长，F 0数变大，式(1-1)中级数和项愈小，当F 0> 0.5时，级数和项变得很小，可以忽略，式(1-1)变成 ??? ? ??-+=-612),( 2220δδτλδτx a q t x t c (1-2) 由此可见，当F 0> 0.5后，平板各处温度和时间成线性关系，温度随时间变化的速率是常数，并且到处相同。这种状态称为准稳态。 在准稳态时，平板中心面x =0处的温度为： ?? ? ??-= -61),0( 20δτλδτa q t t 平板加热面x =δ处为： ??? ??+= -31),( 20δτλδτδa q t t c 此两面的温差为： λ δ ττδc q t t t ?= -=?21),0( ),( (1-3) 如已知c q 和δ，再测出t ?，就可以由式(1-3)求出导热系数： t q c ?= 2δ λ (1-4) 实际上，无限大平板是无法实现的，实验总是用有限尺寸的试件，一般可认为，试件的横向尺寸为厚度的6倍以上时，两侧散热对试件中心的温度影响可以忽略不计。试件两端面中心处的温度差就等于无限大平板时两端面的温度差。 根据热平衡原理，在准稳态时，有下列关系：
工程热力学试题(2013)
工程热力学试题 2013 -- 2014 学年上学期时间120分钟 工程热力学课程 32 学时 2 学分考试形式：开卷 专业年级：机械11-12级总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、填空题（每空2分，总计20分） 1、实现热能和机械能相互转化的媒介物质叫() 2、热力平衡的充要条件是（）。 3、实现可逆过程的条件是（）。 4、焓的物理意义是（）。 5、不可逆绝热过程中，由于不可逆因素导致的熵增量，叫做（）。 6、理想气体的热力学能、焓都只是（）的函数。 7、卡诺循环由（）热力学过程组成。 8、熵增原理指出了热力过程进行的（）。 9、在p-v图上，定温过程线是一条（），而绝热过程线则是一条（）。 二、简答题（20分） 1、（5分）如右图所示容器为刚性绝热容器，将容器分成 两部分，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板。 若突然抽去隔板，气体（系统）是否做功？为什么？从初 态变化到终态，其过程是否可在p-v图上表示？热力学能 的变化量是多少？ 2、（5分）分析任意不可逆过程、可逆过程、不可逆绝热过程和可逆绝热过程的熵流、熵产和熵变的变化规律（大于零、等于零还是小于零？） 3、（10分）某理想气体经历4个热力过程，如右图所示。 （1）将各过程画在T-S图上，并说明作图过程； （2）指出过程吸热或放热，膨胀或压缩，热力学能、 焓和熵是增加还是减小。
三、计算题：（60分） 1、（10分） 2、（15分）0.5kmol 氮气由25℃，2m 3可逆绝热膨胀到1个大气压，然后在此状态的温度下定温可逆压缩回到2m 3。1）画出各过程的p -v 图及T -s 图；2）计算整个过程的Q ，W ，ΔU ， Δ H 及ΔS （比热容可以按定值比热容计算）。 4、（15分）有一刚性容器被绝热隔板一分为二， 333510m A B V V ?==×，A 中装有1MPa 、80℃的氧气，B 为真 空。打开安装在隔板上的阀门，氧气自A 流向B ，至两侧 压力相同时关闭阀门。试求：（1）终压2p 和两侧终温2A T 、2B T ；（2）过程前后空气的熵变12S Δ 4、（10分）某循环在800K 的热源及300K 的冷源之间工作， 如右图所示。 （1）用克劳修斯积分不等式判别循环是热机循环还是制冷 循环，可逆还是不可逆? （2）用卡诺定理判别循环是热机循环还是制冷循环，可逆 还是不可逆? 5、（10分）如右图所示，取质量1kg 的某种理想气体分别作 两次循环（循环1?2?3?1 和循环4?5?6?4），设过程1?2 和 过程4?5 中温度不变都等于Ta ，过程2?3 和5?6 中压力不 变，过程3?1和4?6 中体积不变。又设状态3 和状态6 温 度相等，都等于Tb 。试证明两个循环中1kg 该理想气体对 外界所作的循环净功相同。
流体力学试题中南大学2011年考试试卷
中南大学考试试卷 2010→2011学年（二）学期（流体力学）课程 时间100分钟 32学时2学分 闭卷 总分100分 占总评成绩70% 一、选择填空题（15分） 1、当管路流动在紊流粗糙管平方阻力区范围内时，则随着雷诺数Re 的增大，其沿程损失系数λ将（） A 增大 B 减小 C 不变 D 增大或减小 2、对于管路中，当流体流动为紊流时，局部阻力系数ζ与 无关。（） A 雷诺数Re ； B 流动的速度； C 几何形状； D 雷诺数Re 和几何形状 3、已知水流的沿程阻力摩擦系数λ 只与边界粗糙度有关，可判断该水流属于( ) 。 A 层流区 ； B 紊流光滑区 ； C 紊流过渡粗糙区 ； D 紊流粗糙区 。 4、在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线（）。 A 重合 B 相交 C 相切 D 平行 5、在平衡液体中，质量力与等压面 ( ) 。 A 重合； B 平行 ； C 正交； D 都有可能。 6、管路水力计算中的所谓长管是指（） A 长度很长的管路； B 总能量损失很大的管路； C 局部损失与沿程损失相比较可以忽略的管路； D 局部损失与沿程损失均不能忽略的管路； 7、雷诺数是判别下列哪种流态的重要的无量纲数。( ) A 急流和缓流 ； B 均匀流和非均匀流 ； C 层流和湍流 ； D 恒定流和非恒定流。 8、流体在流动时，根据流体微团________来判断流动是有旋流动还是无旋流动。（） A 运行轨迹是否是圆周曲线 B 运行轨迹是否是曲线 C 运行轨迹是否是直线 D 是否绕自身轴旋转 9、在流体力学建模中，当压强或压强降很重要时，会出现（）。 A 雷诺数 ； B 欧拉数 ； C 韦伯数 ； D 弗劳德数 。 10、在缓变流的同一有效截面中，流体的压强分布满足（） A p Z C g ρ+= B p ＝C C 2p C g 2g υρ+= D 2 p Z C g 2g υρ++= 二、判断题（请在后面的括号中，正确的填√，错误的填×）
工程热力学期末试卷及答案
一.就是非题 1.两种湿空气的相对湿度相等,则吸收水蒸汽的能力也相等。() 2.闭口系统进行一放热过程,其熵一定减少() 3.容器中气体的压力不变,则压力表的读数也绝对不会改变。() 4.理想气体在绝热容器中作自由膨胀,则气体温度与压力的表达式为 k k p p T T 11212-??? ? ??=() 5.对所研究的各种热力现象都可以按闭口系统、开口系统或孤立系统进行分析,其结果与所取系统的形式无关。() 6.工质在相同的初、终态之间进行可逆与不可逆过程,则工质熵的变化就是一样的。() 7.对于过热水蒸气,干度1>x () 8.对于渐缩喷管,若气流的初参数一定,那么随着背压的降低,流量将增大,但最多增大到临界流量。() 9.膨胀功、流动功与技术功都就是与过程的路径有关的过程量() 10.已知露点温度d t 、含湿量d 即能确定湿空气的状态。() 二.选择题(10分) 1.如果热机从热源吸热100kJ,对外作功100kJ,则()。 (A)违反热力学第一定律;(B)违反热力学第二定律; (C)不违反第一、第二定律;(D)A 与B 。 2.压力为10bar 的气体通过渐缩喷管流入1bar 的环境中,现将喷管尾部截去一小段,其流速、流量变化为()。 A 流速减小,流量不变(B)流速不变,流量增加 C 流速不变,流量不变(D)流速减小,流量增大 3.系统在可逆过程中与外界传递的热量,其数值大小取决于()。 (A)系统的初、终态;(B)系统所经历的过程; (C)(A)与(B);(D)系统的熵变。 4.不断对密闭刚性容器中的汽水混合物加热之后,其结果只能就是()。 (A)全部水变成水蒸汽(B)部分水变成水蒸汽 (C)部分或全部水变成水蒸汽(D)不能确定 5.()过程就是可逆过程。 (A)、可以从终态回复到初态的(B)、没有摩擦的 (C)、没有摩擦的准静态过程(D)、没有温差的 三.填空题(10分) 1.理想气体多变过程中,工质放热压缩升温的多变指数的范围_________ 2.蒸汽的干度定义为_________。 3.水蒸汽的汽化潜热在低温时较__________,在高温时较__________,在临界温度为__________。 4.理想气体的多变比热公式为_________ 5.采用Z 级冷却的压气机,其最佳压力比公式为_________ 四、名词解释(每题2分,共8分) 1.卡诺定理: 2..理想气体 3.水蒸气的汽化潜热 5.含湿量 五简答题(8分) 1、证明绝热过程方程式 2、已知房间内湿空气的d t 、wet t 温度,试用H —d 图定性的确定湿空气状态。 六.计算题(共54分) 1.质量为2kg 的某理想气体,在可逆多变过程中,压力从0、5MPa 降至0、1MPa,温度从162℃降至27℃,作出膨胀功267kJ,从外界吸收热量66、8kJ 。试求该理想气体的定 值比热容p c 与V c [kJ/(kg ·K)],并将此多变过程表示在v p -图与s T -图上(图上 先画出4个基本热力过程线)。(14分) 2.某蒸汽动力循环。汽轮机进口蒸汽参数为p1=13、5bar,t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0、08bar 的干饱与蒸汽,设环境温度t0=20℃,试求:汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率(15分) 3.压气机产生压力为6bar,流量为20kg/s 的压缩空气,已知压气机进口状态1p =1bar,1t =20℃,如为不可逆绝热压缩,实际消耗功就是理论轴功的1、 15倍,求压气 机出口温度2t 及实际消耗功率P 。(已知:空气p c =1、004kJ/(kgK),气体常数R=0、287kJ/(kgK))。(15分) 4.一卡诺循环,已知两热源的温度t1=527℃、T2=27℃,循环吸热量Q1=2500KJ,试求:(A)循环的作功量。(B)排放给冷源的热量及冷源熵的增加。(10分) 一.就是非题(10分) 1、× 2、× 3、× 4、√ 5、√ 6、× 7、× 8、√ 9、×10、× 二.选择题(10分) 1、B 2、A3、A4、A5、C 三.填空题(10分)
《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用
《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用 （华南农业大学，工程学院，广州510642） 摘要：自18世纪30年代发明近代动力机械以来，人类的生产力出现了质的飞跃，生产水平跨上了一个个新的台阶。随后的蒸汽轮机、内燃机乃至燃气轮机的陆续应用则更使能源的转换和利用技术达到了前所未有的崭新阶段。这个进程至今仍在继续当中。传热学科的建立与发展、不断完善和提高是与上述过程相伴而行的。热传递现象更是无时无处不在，它的影响几乎遍及所有的工业部门，也渗透到农业、林业等许多技术部门中。航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等诸多高新技术领域都在不同程度上应用传热研究的最新成果。 关键词：热传递传热学机械领域发展趋势 The application of engineering thermodynamics and heat transfer in mechanical field Qian Jianping (College of Engineering, South China Agricultural University, Guangzhou 510642, China) Abstract: Since the 1730 s, since the invention of the modern machinery, the productivity of human appeared a qualitative leap, the production level up a new step. Then steam turbines, internal combustion engines and gas turbine application in succession, more make the conversion and utilization of energy technology has reached the unprecedented new stage. The process is still continuing. The establishment and development of heat transfer science, and constantly improve and improve and is accompanied by the process. Heat transfer phenomenon is everywhere at all times, and its influence in almost all industrial sectors, also infiltrated in agriculture, forestry and many other technical department. the latest research results of application of heat transfer in different degree was use in Aerospace, nuclear energy, microelectronics, materials, biomedical engineering, environmental engineering, new energy and agricultural engineering, and many other high-tech fields. Key words: heat transfer heat transmission science Mechanical field development tendency 热传递现象无时无处不在，它的影响几乎遍及现代所有的工业部门，也渗透到农业、林业等许多技术部门中。可以说除了极个别的情况以外，很难发现一个行业、部门或者工业过程和传热完全没有任何关系。不仅传统工业领域，像能源动力、冶金、化工、交通、建筑建材、机械以及食品、轻工、纺织、医药等要用到许多传热学的有关知识，而且诸如航空航天、核能、微电子、材料、生物医学工程、环境工程、新能源以及农业工程等很多高新技术领域也都在不同程度上有赖于应用传热研究的最新成果，并涌现出像相变与多相流传热、(超)低温传热、微尺度传热、生物传热等许多交叉分支学科。在某些环节上，传热技术及相关材料设备的研制开发甚至成为整个系统成败的关键因素。 热科学的工程领域包括热力学和传热学。传热学的作用是利用可以预测能量传递速率的一些定律去补充热力学分析，因后裔只讨论在平衡状态下的系统。这些附加的定律是以三种基本的传热方式为基础的，即导热、对流和辐射。传热学是研究不同温度的物体，或同一物体的不同部分之间热量传递规律的学科。传热不仅是常见的自然现象，而且广泛存在于工程技术领域。例如，提高锅炉的蒸汽产量，防止燃气轮机燃烧室过热、减小内燃机气缸和曲轴的热应力、确定换热器的传热面积和控制热加工时零件的变形等，都是典型的传热问题。 传热学的应用非常广泛，几乎渗透到生活的各个领域，如：传热学在传统机械工业领域和农业机械领域中的应用，传热学在高新技术机械领域中的应用等。 以下将《工程热力学与传热学》在机械领域中的运用分为两个方面进行介绍。 1、传热学在传统工业机械领域和农业机械领域中的应用
消防10级中南大学 流体力学试卷标准答案
消防10级中南大学流体力学试卷答案
————————————————————————————————作者：————————————————————————————————日期： 2
中南大学考试试卷 2011 -- 2012 学年 2 学期 时间110分钟 流体力学 课程 56 学时 3.5 学分 考试形式： 闭 卷 专业年级： 消防10级01，02班 总分100分，占总评成绩 70 % 注：此页不作答题纸，请将答案写在答题纸上 一、是非题（每题1分，共10分） 1.（√） 2.（×） 3.（×） 4.（√） 5.（√） 6.（×） 7.（×） 8.（√） 9.（×） 10.（×） 二、单选题（每题2分，共20分） 1. B 2. C 3. B 4. D 5. D 6. B 7. C 8. A 9. A 10. B 三、填空题（除特别注明的外每空2分，共24分） 1. 0； 2. 0，pa ； 3. 19.87m （3分）； 4. 2,52,(5)4x y z x z y =-=-=（3分） 5. 0.0201（4分）； 6. K 字型，抛物线，对数或指数； 7. H t = z 1+ z 2+ h l 四、作图题（共6分） 上下各3分（阴影部分2分，方向1分） 五、计算题（本大题有4小题，共38分） 1.（本题10分）不可压缩流场的流函数为ψ = 5xy ，（1）证明流动有势，并求速度势函数；（2） 求（1,1）点的速度；（3）如果（1,1）点的压强为105Pa ，ρ = 1000kg/m 3，求流场中的驻点压 强。 解：（1） 5,5x y u x u y y x x y ψ?ψ?????====-==-????（2分） 0,0y x u u y x ??==??，即流动是有势的。（2分） 由u x 的表达式积分得 25()2 x f y ?=+ 而 '()f y y ??=?， 与y u 对比，所以 '()5f y y =-，积分得 25()2f y y =-， 代入得 225()2 x y ?=-（2分）
工程热力学期末考试试题
建筑环境与设备工程专业 一、选择题(每小题3分，共分) 1.若已知工质的绝对压力P=0.18MPa，环境压力Pa=0.1MPa，则测得的压差为( B ) A.真空pv=0.08Mpa B.表压力pg=0.08MPa C.真空pv=0.28Mpa D.表压力pg=0.28MPa 2.简单可压缩热力系的准平衡过程中工质压力降低，则( A ) A.技术功为正 B.技术功为负 C.体积功为正 D.体积功为负 3.理想气体可逆定温过程的特点是( B ) A.q=0 B. Wt=W C. Wt>W D. Wt A.焓值增加 B.焓值减少 C.熵增加 D.熵减少 7.空气在渐缩喷管内可逆绝热稳定流动，其滞止压力为0.8MPa，喷管后的压力为0.2MPa，若喷管因出口磨损截去一段，则喷管出口空气的参数变化为( C ) A.流速不变，流量不变 B.流速降低，流量减小 C.流速不变，流量增大 D.流速降低，流量不变 8.把同样数量的气体由同一初态压缩到相同的终压，经( A )过程气体终温最高。 A.绝热压缩 B.定温压缩 C.多变压缩 D.多级压缩 9._________过程是可逆过程。( C ) A.可以从终态回复到初态的 B.没有摩擦的 C.没有摩擦的准平衡 D.没有温差的 10.绝对压力p, 真空pv，环境压力Pa 间的关系为( D ) A.p+pv+pa=0 B.p+pa－pv=0 C.p－pa－pv=0 D.pa－pv－p=0 11 Q.闭口系能量方程为( D ) A. +△U+W=0 B.Q+△U－W=0 C.Q－△U+W=0 D.Q－△U－W=0 12.气体常量Rr( A ) 第十一章蒸汽压缩制冷循环 制冷：对物体进行冷却，使其温度低于周围环境温度，并维持这个低温，称为制冷。 制冷技术广泛应用于生产、科研、生活中。 制冷循环的目的：是将低温热源的热量转移到高温热源。 根据热力学第二定律，为了达到这个目的，必须提供机械能或热能作为代价。 根据所消耗的能量形式不同，一般可将逆循环分为两大类： ①消耗机械能的压缩式制冷循环。 包括：空气压缩制冷循环和蒸汽压缩制冷循环。 ②消耗热能的制冷循环。 包括：蒸汽喷射式制冷循环和吸收式制冷循环。 本章介绍最常用的蒸汽压缩制冷循环，并分析提高其经济性的途径。 第一节制冷剂及p-h图 制冷剂是制冷装置的工质，主要是低沸点物质。蒸汽压缩制冷装置中的制冷剂主要是氟里昂和液氨。 常用的氟利昂有：氟利昂12（CF2Cl2）、氟利昂22（CHF2Cl）、氟利昂134a （C2H2F4）、氨等。物理性质见表11-1。 制冷剂在制冷循环中存在汽-液相变，为了计算制冷循环中个过程的能量变化和状态参数，需要查找制冷剂的饱和蒸汽表和过热蒸汽表。 但是，工程上更多的是应用制冷剂的压-焓图（p-h图）进行分析。 p-h图是根据制冷剂蒸汽性质表绘制的。 p-h图是以logp为纵坐标、以h为横坐标建立的半对数坐标图。 如图11-1所示。 说明：①采用logp为坐标，可以使压力从0.001~0.01Mpa，从0.01~0.1Mpa，从0.1~1Mpa所占的坐标高度相同，使低压区图线面积增大，读数更准确。 ②因为实际蒸汽压缩制冷循环常用的工作压力围都远低于临界压力，所以工程上使用的p-h图都没有绘制较高压力部分。 p-h图分析：全图共有六条线、三个区（未饱和液体区、湿蒸汽区、过热蒸汽区）和一个点临界点C）。 工程热力学和传热学 第二章基本概念 一．基本概念 系统： 状态参数： 热力学平衡态： 温度： 热平衡定律： 温标： 准平衡过程： 可逆过程： 循环： 可逆循环： 不可逆循环： 二、习题 1．有人说，不可逆过程是无法恢复到起始状态的过程，这种说法对吗？ 2．牛顿温标,用符号°Ｎ表示其温度单位,并规定水的冰点和沸点分别为100°Ｎ和200°Ｎ，且线性分布。（1）试求牛顿温标与国际单位制中的热力学绝对温标(开尔文温标)的换算关系式；（2）绝对零度为牛顿温标上的多少度? 3．某远洋货轮的真空造水设备的真空度为0.0917ＭＰａ，而当地大气压力为0.1013MPa， 当航行至另一海域，其真空度变化为0.0874MPa，而当地大气压力变化为0.097MPa。试问该真空造水设备的绝对压力有无变化? 4．如图1-1所示，一刚性绝热容器内盛有水，电流通过容器底部的电阻丝加热 水。试述按下列三种方式取系统时，系统与外界交换的能量形式是什么。 （1）取水为系统；（2）取电阻丝、容器和水为系统；（3）取虚线内空间为系统。 图 1-1 5．判断下列过程中那些是不可逆的，并扼要说明不可逆原因。 （1）在大气压力为0.1013MPa时，将两块0℃的冰互相缓慢摩擦，使之化为0℃的水。 （2）在大气压力为0.1013MPa时，用(0＋dt)℃的热源(dt→0)给0℃的冰加热使之变为0℃的水。 （3）一定质量的空气在不导热的气缸中被活塞缓慢地压缩（不计摩擦）。 （4）100℃的水和15℃的水混合。 6．如图1-2所示的一圆筒容器，表A的读数为 360kPa；表B的读数为170kPa，表示室I压力高于 室II的压力。大气压力为760mmHg。试求: （1）真空室以及I室和II室的绝对压力； （2）表C的读数； （3）圆筒顶面所受的作用力。 图1-2 第三章热力学第一定律工程热力学与传热学(第十七讲)11_1、2、3
武汉理工工程热力学和传热学作业