[原创]热工基础期末整理

一．填空题：十五题

（1）工程流体力学：

1.粘性牛顿内摩擦定律使用条件：层流流动、牛顿流体

粘性产生的条件：流体流层发生相对运动

温度升高，气体的粘性增大（分子热运动），液体的粘性减小（分子间引力）

2.流体静压强的特性：垂直性，各向等值型

3.研究流体运动的两种方法：拉格朗日法，欧拉法

研究对象分别是：质点或质点系，运动要素分布场

4. 恒定流动时，流线与迹线重合

5.流体流动的两种流态：层流，紊流

临界速度不能作为判别流态的标准！！！

6.实际流体流动呈现出两种不同形态是扰动因素与粘性稳定作用之间对比与抗衡的结果，即惯性扰动与粘性稳定之间对比与抗衡的结果

7.能量损失产生的原因：内因：粘滞性和惯性；外因：与固体边界存在相对运动

（2）工程热力学：

1.平衡的充要条件：系统内部及系统与外界之间不存在不平衡势。

2.准静态过程实现的条件：破坏平衡态存在的不平衡势差无限小

3.可逆过程=准静态过程+无耗散效应

4.典型的不可逆过程：不等温传热，自由膨胀

5.稳定不一定平衡，但平衡一定稳定

平衡不一定均匀，单相平衡态一定是均匀的

6.不传热、功、质的热力系统是：孤立系

7.系统的储存能量有：内部储存能：热力学能（内能）；外部储存能：宏观动能和重力位能

8.一个具有机械能的物体，同时也具有内能；一个具有内能的物体不一定具有机械能

9.门窗紧闭的房间用电冰箱，房间内温度升高

10.技术功的标志：压力变化

11.理想气体的条件：分子本身为不占体积的弹性质点；除碰撞外分子间无作用力

12.定压过程中，比容与热力学温度成正比；定温过程中，压力与比容成反比

定压过程中加给工质的热量等于工质焓的增加

定温过程也是定热力学能过程和定焓过程

定温过程中工质吸收的热量全部转换为体积功

理想气体的定温过程，在数值上，体积功、技术功和热量三者相等

13.热力学第一定律否定了第一类永动机，η〉100%不可能

热力学第二定律否定了第二类永动机，η=100%不可能

14.卡诺循环的组成：两个可逆的定温过程和两个可逆的绝热过程

15.供热系数总是大于1，制冷系数可以大于、等于、小于1

16卡诺定理：在两个不同温度的恒温热源间工作的所有热机，以可逆热机的热效率为最高17.熵增原理：孤立系统的熵只能增大，或者不变，绝不能减小

（3）传热学：

1.热传递的三种基本方式：热传导、热对流、热辐射

2.导热系数：固体〉液体〉气体

3.对流必然伴随有热传导

4.热辐射的条件：物体的温度高于绝对温度

二．名词解释：四题

（1）工程流体力学：

1.流体静压强：当流体处于静止或相对静止状态时，作用在流体上的力只有法向应力，没有切向应力。此时的法向应力就是沿作用面内法线方向的静压强。

3.迹线：不同时刻同种流体质点所组成的曲线，即流体质点运动的轨迹线

流线：同一时刻，不同流体质点所组成的曲线（该曲线上的各流体质点的速度方向都与该曲线相切）

4.湿周：在总流的有效截面上，流体与固体壁面接触的长度

5.层流

湍流（紊流）；

（2）工程热力学：

1.热力系统；

2.热力学第一定律：（任选其一）

（1）在热能与其他形式能的互相转化过程中，能的总量始终不变。

（2）在热力系中，消耗等量的热必产生等量的功。反之消耗等量的功必产生等量的热（3）任一过程中系统内能的增加等于该过程所吸收的热量和外界对它所做功之和。

3.稳定流动：开口系统内任一点的状态参数和流速均不随时间而变化。

稳定流动必须满足的要求：

（1）系统内及边界各点工质的状态不随时间变化；

（2）系统内各流通截面上工质的质量流量相等，且不随时间而变，满足质量守恒；即qm1=qm2=qm；

（3）系统内储存的能量保持不变，即单位时间内输入系统的能量应等于从系统输出的能量，即ΔE=0。

三．简答题：三题（一部分一题）

（1）工程流体力学：

1.流体的特征；

2.连续介质假设；

3.流体的主要物理特性；

4.动力粘度与运动粘度的关系；

5.理想流体是什么？为什么要引入？

6.流体静力学基本方程各项及整体的物理及几何意义；

7.时变加速度（当地加速度）与位变加速度（迁移加速度）定义是什么，分别由什么引起？

8.流线的基本特性；（4点）

9.均匀流一定是恒定流吗？为什么？举例说明。（期中考过）

答：恒定流：流场中流体的运动参数不随时间的变化而变化，只有位变加速度。（相对时间

．．）均匀流：在恒定流中,当运动要素不随空间坐标发生变化，没有位变加速度，流线是相

互平行的直线。（相对空间

．．）

例：当流量不变通过一变直径管道时，虽然是恒定流，但它不是均匀流。

10.伯努利方程各项及整体的物理及几何意义；

11.机翼升力原理

答：大气看作理想流体，忽略机翼高度，沿流线分别对1、2和3、4点分别列能量方程，1、3接近，则有：

流线稀疏的流速小，流线稠密的地方流速大，所以，则有

因此，机翼升力来自上下两个表面压强差产生的向上升力。

（2）工程热力学：

1.可逆过程与准静态过程的比较：（期中考过）

答：可逆过程=准静态过程+无耗散效应

区别：准静态过程只着眼于工质内部的平衡，有无外部机械摩擦对工质内部的平衡并不影响，准静态过程进行时可能发生能量耗散；可逆过程不仅要求工质内部平衡还要求工资与外界的作用可以无条件的逆复，过程进行时不存任何能量的耗散。

联系：可逆过程一定是准静态过程，准静态过程不一定是可逆过程

2.平衡状态与准静态过程的比较：

答：区别：平衡状态：在不受外界的影响下，系统内工质的宏观热力性质不随时间而变化的状态；静态，无能量转换，热动平衡

准静态过程：系统经历一系列无限接近平衡状态的过程

联系：两者都是理想化的，只要破环平衡所需要的时间远大于恢复平衡所需要的时间（弛豫时间）就可以看作是准静态过程

3.功与热量的比较：

答：相同点：1. 通过边界传递的能量；2. 过程量。

不同点：1. 功传递由压力差

．．推动，比．

．．．推动，比体积变化

．．．．．是作功标志；热量传递由温差

熵变化

．．．．运动发生相互作用传递的能量；热是物系．．．是传热的标志；2.功是物系间通过宏观有序

间通过微观无序

．．．．运动发生相互作用而传递的能量；3. w = ∫pdv ，q = ∫Tds。

4.内能与机械能的比较：

答：区别：能量的形式不同。内能是由于组成物体的大量分子的热运动及分子间的相对位置而使物体具有的能量。而机械能是由于整个物体的机械运动及其与它物体间相对位置而使物体具有的能量。

决定能量的因素不同。内能只与物体的温度和体积有关，而与整个物体的运动速度及物体的相对位置无关。机械能只与物体的运动速度和跟其他物体的相对位置有关，与物体的温度体积无关。