哈工大能源学院专业课历年考研真题

2007

工程流体力学（90分）（必选）

一、解释下列概念（20分）

1．旋转角速度、角变形速度

2．动能修正因数、动量修正因数

3．时间平均流速、断面平均流速

4．恒定流动、缓变流动

5．点源、点汇

二、推求不可压缩流体恒定流动的动量方程（15分）

三、推求圆管层流的速度分布规律，并求通过圆管中的流量及沿程阻力损失因数。

（15分）

四、推导说明圆柱外伸管嘴出流流量增大的原因（10分）

五、有长为L,直径为D的圆柱体，在图示位置上恰好处于平衡状态。不计摩擦力，

试计算1.圆柱体的重量;2.对壁面的作用力。（15分）

六、水沿两根同样长度L1=L2=40m,直径d1=40mm,d2=80mm的串联管路由水箱A

自由流入水池B中。设λ1=0.04,λ2=0.035,h=20m。（15分）

试确定：1.流量为多少？2.对L1、d1管并联同样长度及直径的支管时，流量为多少？

(1) 试导出圆柱体内的一维径向稳态导热微分方程，并给出边界条件；

燃烧学试题（60分）任选之三

1.解释下列专业名词（15分）：

（1）化合物的生成焓；

（2）理论燃烧温度；

（3）火焰传播速度；

（4）燃料的高位发热量；

（5）比表面积。

2.说明下列概念（20分）：

（1）阿累尼乌斯定律；

（2）扩散火焰和预混火焰；

（3）影响热力着火的着火温度的主要因素；

（4）链锁反应。

3.在研究碳的燃烧过程中，根据燃烧条件不同可分为几个燃烧特性区，在不同的燃

烧特性区如何强化燃烧过程？（7分）

4.利用非绝热条件下谢苗诺夫热自燃理论分析燃料发热量对着火的影响。（8分）

5. 假定：1）油滴为均匀对称的球体；2）油滴随风飘动，与空气没有相对运动；3）燃烧进行得很快，火焰面很薄；4）油滴表面温度为饱和温度；5）忽略对流与辐射换热；6）忽略油滴周围的温度场不均匀对热导率、扩散系数的影响；7）忽略斯蒂芬流。试计算火焰锋面的直径、油耗量，以及油滴直径与时间的关系。（10分）

第五题图第六题图

的辐射能流密度为sun q 。

(1) 试导出卫星处于日照区时该辐射散热面的平衡温度计算式； (5分) (2) 试导出卫星处于地球阴影区时该辐射散热面的平衡温度计算式；(4分)

(3) 说明为什么sun αε≠? (4分)

三、如下图所示，是某二维稳态导热物体的两种边界节点布置。图中，T ∞为流体温度，h

为对流换热系数。试根据下述要求，分别写出这两种布置条件下，数值求解节点(m, n)温度的离散方程。其它所需参数可自行定义。 (1) 该物体物性为常数，含均匀内热源v Φ； (7分)

(2) 该物体无内热源，但物性不均匀，是空间坐标的已知函数。(8分)

（题三图）

四、描述某对流换热现象的能量微分方程为22T T T

U V

a x y y

∂∂∂+=∂∂∂，其中U 、V 分别为x 、y 第 6 页 共 8 页

方向的速度分量，T为温度，a是热扩散率。

(1) 根据该方程分析说明该对流换热现象的类型及有关假设条件；（7分）

(2) 由该方程导出相应的相似特征数，并说明导出结果的含义。（8分）

空气动力学试题（60分）任选之三

1、画出如下图所示的马赫线形状。（5分）

2、“某流场中

D

Dt

ρ

=”或“某流场中0

t

ρ∂

=

∂

”表明的是同样的流动特点吗？

为什么？（10分）

3、收缩喷管出口已达到壅塞状态，若增加入口总压P*，问壅塞状态能否解除？

出口截面处Ma数、静压、流量如何变化？（10分）

4、何为滞止参数？推导滞止压力与静压之间的关系式，并解释滞止参数与

静参数之间关系可以依据等熵过程计算的原因。（15分）

5、以带活塞的半无限长直圆管为例，推导弱扰动压缩波传播速度表达式；说明在什么假设条件下该过程可视做等熵过程，并推导表达式。（20分）

第7 页

共8 页

（5）循环输出的净功率

net

w（6）循环热效率

t

η（20分）

五、试述卡诺定理对热机理论的指导意义（5分）

传热学试题（60分）任选之二

1、由三层材料组成的平壁，各层之间接触紧密，由左向右各层的厚度分别是123

,,

δδδ。已知

左、右两侧材料的导热系数分别是

13

,

λλ。通过稳态测量得知：平壁左右两外表面的温度

分别为

12

,

w w

t t，左侧表面外高温气流温度为

1f

t，气流与间表面传热系数为

1

h。试求中间

材料的导热系数

2

λ。（12分）

2、如图一个二维稳态导热物体，其导热系数λ为常

数，物体内部单位面积上电热功率为

v

q，右侧平

直边界面与环境同时发生对流与辐射换热，其表

面发射率为ε。环境可看作无限大空间，温度为

T

∞

、边界面的表面传热系数为h。试建立数值求

解边界节点温度

,

M n

T的离散方程。（13分）

3、如图为某常物性不可压缩流体沿大平板的层流稳态边界层对流换热，由于粘度耗散，在边

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共8 页

(M-1, n)

(M, n)

(M, n+1)

(M, n-1)

h

T

∞

∆x/2

∆y/2

∆x

∆y

（题2图）