暖通空调与动力专业基础-2

暖通空调与动力专业基础-2

(总分：100.00，做题时间：90分钟)

一、单项选择题(总题数：40，分数：100.00)

1.在充分发展的管内单相流体受迫层流流动中，如果取同样管径及物性参数，则常壁温t w=C和常热流q=C 下，换热系数关系为______。

（分数：2.50）

A.hq=C＜htw=C

B.hq=C=htw=C

C.hq=C＞htw=C √

D.不确定

解析：[解析] 在充分发展的管内单相流体受迫层流流动中，下式成立：

Nu=4.36 (q=const)

Nu=3.66 (t w =const)

2.无限大空间竖壁自然对流换热，当壁面温度为定值或壁面热流密度为常数，板足够长时，正确的说法是______。

（分数：2.50）

A.随着边界层的扩展进入紊流状态后，局部表面传热系数hx逐渐增大

B.随着边界层的扩展，从层流发展到旺盛紊流，局部表面传热系数hx达到定值√

C.随着边界层的扩展，局部表面传热系数hx逐渐减小

D.随着边界层的扩展，平均局部表面传热系数hx逐渐减小

解析：[解析] 理论和实验的研究都证明：无限大空间竖壁自然对流换热，当壁面温度为定值或壁面热流密度为常数，随着边界层的扩展，从层流发展到旺盛紊流，局部表面传热系数h x将保持不变。

3.常物性流体在管内受迫定型流动过程中，速度分布保持不变，流体温度及传热具有下列何种特性?______ （分数：2.50）

A.温度分布达到定型

B.表面对流换热系数趋于定值√

C.温度梯度达到定值

D.换热量达到最大

解析：[解析] 管内受迫定型流动过程，即流动充分发展段，其特征是速度分布保持不变。如果有换热时，将达到热充分发展段，其特征是常物性流体，表面传热系数保持不变。

4.根据单相流体管内受迫流动换热特性，下列入口段的表面传热系数与充分发展段的表面传热系数的关系中，正确的是______。

A．h 入口＞h 充分发展

B．h 入口＜h 充分发展

C．

D．不确定

（分数：2.50）

A.

B.

C. √

D.

解析：[解析] 如下图所示。

5.以下关于饱和蒸汽在竖直壁面上膜状凝结传热的描述中，正确的是______。

（分数：2.50）

A.局部凝结传热系数hx沿壁面方向x(从上到下)数值逐渐增加

B.蒸汽中的不凝结气体会导致换热强度下降√

C.当液膜中的流动是湍流时，局部对流传热系数保持不变

D.流体的黏度越高，对流传热系数越大

解析：[解析] 蒸汽中的不凝结气体会严重影响凝结换热，使换热强度下降很严重。

6.饱和蒸汽分别在A、B两个等温垂直壁面上凝结，其中A的高度和宽度分别为H和2H，B的高度和宽度分别为2H和H，两个壁面上的凝结传热量分别为Q A和Q B。如果液膜中的流动都是层流，则______。A．Q A =Q B

B．Q A＞Q B

C．Q A＜Q B

D．

（分数：2.50）

A.

B. √

C.

D.

解析：[解析]

7.饱和蒸汽分别在形状、尺寸、温度都相同的A、B两个等温垂直壁面上凝结，其中A上面是珠状凝结，B 板上是膜状凝结。若两个壁面上的凝结传热量分别为Q A和Q B，则______。

A．Q A =Q B

B．Q A＞Q B

C．Q A＜Q B

D．

（分数：2.50）

A.

B. √

C.

D.

解析：[解析] 珠状凝结换热系数比膜状凝结换热系数高10倍左右。

8.根据努塞尔特对凝结传热时的分析解，局部对流传热系数h x沿壁面方向x(从上到下)的变化规律为

______。

A．hx∝x 2

B．

C．

D．

（分数：2.50）

A.

B. √

C.

D.

解析：[解析]

9.为了强化水蒸气在竖直壁面上的凝结传热，应采用以下哪个措施?______

（分数：2.50）

A.在蒸汽中掺入少量的油

B.在蒸汽中注入少量氮气

C.设法增加液膜的厚度

D.设法形成珠状凝结√

解析：[解析] 珠状凝结换热系数比膜状凝结换热系数高10倍左右。蒸汽中有油，或有氮气(氮气属于不凝性气体)，或液膜增厚，凝结换热都会变差。

10.表面进行膜状凝结换热的过程中，影响凝结换热作用最小的因素为______。

（分数：2.50）

A.蒸汽的压力√

B.蒸汽的流速

C.蒸汽的过热度

D.蒸汽中的不凝性气体

解析：[解析] 影响膜状凝结的主要因素有蒸汽速度、不凝性气体、表面粗糙度、蒸汽含油和蒸汽的过热度。

11.在沸腾换热过程中，产生的气泡不断脱离表面，形成强烈的对流换热，其中，产生的气泡能够存在并能继续长大的条件______。

A．只要满足

B．只要满足(p v -p l)≥2σ/R

C．只要壁面温度t w≥流体饱和温度t s

D．壁面处有气化核心

（分数：2.50）

A.

B. √

C.

D.

解析：[解析] 产生的气泡能够存在而不消失的条件(p v -p l )=2σ/R，能继续长大(p v -p l )＞2σ/R。

12.以下关于实际物体发射和吸收特性的论述中，正确的是______。

（分数：2.50）

A.实际物体的发射率等于实际物体的吸收率

B.实际物体的定向辐射强度符合兰贝特余弦定律

C.实际物体的吸收率与其所接受的辐射源有关√

D.黑色的物体比白色的物体吸收率要高

解析：[解析] 在局域热平衡条件下，漫灰表面的发射率等于吸收率。漫射表面定向辐射强度符合兰贝特余弦定律。在可见光的范围，黑色的物体比白色的物体吸收率要高。实际物体的吸收率与其所接受的辐射源有关。

13.根据普朗克定律，黑体的单色辐射力与波长之间的关系是一个单峰函数，其峰值所对应的波长______。（分数：2.50）

A.与温度无关

B.随温度升高而线性减小

C.随温度升高而增大

D.与绝对温度成反比√

解析：[解析] 根据维恩位移定律λm T=2897.6μm·K。