冶金传输原理期末试卷2

上海应用技术学院—学年第学期

《冶金传输原理》考试（2）试卷

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我已阅读了有关的考试规定和纪律要求，愿意在考试中遵守《考场规则》，如有违反将愿接受相应的处理。

试卷共4 页，请先查看试卷有无缺页，然后答题。

一.选择题（每题1分，共15分）

1. 动量、热量和质量传输过程中，他们的传输系数的量纲为：

（1）Pa.s (2)N.s/m2 (3) 泊 (4)m2/s

2．流体单位重量的静压能、位能和动能的表示形式为：

（1）P/ρ, gz, u2/2 (2)P, ρgz, ρu2/2

(3) P/r, z, u2/2g (4)PV, mgz, mu2/2

3．非圆形管道的当量直径定义式为：

（1）D

当=4S/A (2) D

当

=D

(3) D

当=4A/S (4) D

当

=A/4S

（A：管道的截面积；S：管道的断面周长）

4．不可压缩流体绕球体流动时（Re<1），其阻力系数为：

(1) 64/Re (2) 24/Re (3) 33/Re (4) 28/Re 5．判断流体流动状态的准数是：

（1）Eu （2）Fr （3）Re （4）Gr

6．激波前后气体状态变化是：

（1）等熵过程（2）绝热过程

（3）可逆过程（4）机械能守恒过程

7．Bi→0时，其物理意义为：

（1）物体的内部热阻远大于外部热阻。

（2）物体的外部热阻远小于内部热阻。

（3）物体内部几乎不存在温度梯度。

（4）δ/λ>>1/h。

8．根据四次方定律，一个物体其温度从100℃升到200℃，其辐射能力增加 (1) 16倍 (2) 2.6 倍

(3)8 倍 (4)前三个答案都不对

9．表面温度为常数时半无限大平板的加热属于：

（1）导热的第一类边界条件

（2）导热的第二类边界条件

（3）导热的第三类边界条件

（4）是属于稳态导热

10．强制对流传热准数方程正确的是：

（1）Nu=f(Gr) （2）Nu=f(Re)

(3) Nu=f(Re,Pr) (4) Eu=f(Gr,Re)

11．下面哪个有关角度系数性质的描述是正确：

（1）ψ1,2=ψ2,1 (2) ψ1+2,3=ψ1,3 +ψ2,3

(3) ψ1,1=0 (4) ψ1,2 F1=ψ2,1 F2

12．绝对黑体是指：

（1）它的黑度等于1。

（2）它的反射率等于零。

（3）它的透过率等于1。

（4）它的颜色是绝对黑色。

13.如组分A通过停滞组分B扩散，则有：

（1）N

A =0 （2）N

B

+N

A

=0 (3)N

B

=0 (4)N

A

=N

B

14．谢伍德准数的正确表达式为： （1）

d hL （2）d L k c （3）λhL

（4）D

η 15．费克型扩散的条件是：

（1）d ≤0.1λ （2） d ＝λ（3）d ≤λ（4）d ≤100λ 二.填空题（每题2分，共10分）

1．按1:20比例制成一根与空气管道几何相似的模型管，用粘性为空气的50倍，密度为800倍的水做模型实验，若空气管道中流速为6m/s ，则模型中水速为 与模型相似。

2．如图，三层平壁的厚度相同，当导热系数之比为2:1:3::321=λλλ时，由此可推断稳态时各层温度差之比为 。

t 1

δ1 δ2 δ3

λ1 λ2 λ3

3．格拉晓夫准数Gr 的表达式为 。

4．流体的密度ρ＝1000Kg/m 3，运动粘度η＝0.007cm 2/s ，在水平板上流动，速度分布式为：V x =3y-y 3m/s ，则在x=x 1，y=1mm 处粘性动量通量为 。 5．摩尔平均速度的定义式为 。 三．问答题（每题5分，共25分）

1. 请写出不可压缩流体的纳维-斯托克斯方程，并说明各项的物理意义。 2．请写出获得超音速气流的充分必要条件。

3．请绘出流体流过平板时层流边界层中的速度分布和温度分布及速度边界层和温度边界层厚度的相对大小。（Pr>1）

4．请画出三个灰体中有一个灰体表面是重辐射时的辐射换热网络图，并写出表面1和表面2之间辐射换热量的计算式。

5．请写出菲克第一定律的四种表示形式。 四．计算题（共50分）

1．如图所示，在直径D=600mm 的圆管内，装有测总压的管A ，在同一断面上装有测静压的管B ，两管均连接于酒精压力计，酒精密度3/800m Kg =酒ρ,若B 管上酒精压力计的读数mm h 1141=，A 管上为mm h 1222=，空气密度为

3/25.1m Kg =空ρ，若断面上平均流速与管中心线上的速度之比为0.84，求风

管那气流的动压，平均流速，空气的流量？（15分）

2．为了减少热损失和保证安全工作条件，在外径为133mm 的蒸汽管道外覆盖保温层，蒸汽管外壁温度为400℃。按电厂安全操作规定，保温材料外测温度不得超过50℃。如果采用水泥蛭石制品作为保温材料，并把每米长管道的

热损失控制在465W/m 之下，问保温层厚度应为多少？t 000193.0103.0+=λ（10分）

4平均温度为40℃的锭子油，流过壁温为80℃，内径22.1mm 、长度为1.5m 的圆管,流量为800Kg/h ，求油的换热系数。锭子油的物性参数：40℃时的

92Pr ,109.67,/85843=⋅⨯==-s Pa m Kg μρ，∙=m W /143.0λ℃；80℃时，

s Pa ⋅⨯=-4104.28,μ。

（15分） 5．有一直径d=50mm 的钢球，初始温度为450℃，将其突然置于温度为30℃