武汉科技大学考研试卷及参考答案813 冶金传输原理-2016(B卷)

分，共 15 分)
1、 空气是理想流体，没有粘性。（ ） 2、 水击现象中流体必须作为可压缩性流体处理。（ 3、 边界层内粘性力比惯性力重要得多。（ ） 4、 绝热表面的温度是恒定的。（ ） 5、 层流对流传热量小于湍流时的对流传热量。（
） ）
三、简答题(共 6 小题，每小题 5 分，共 30 分)
12、 在两块黑度相同的无限大平行平板中插入 4 块黑度与之子相同的隔热板时， 热阻是原来的 倍。 A、4； B、1/4； C、5； D、1/5
13、 下列物体中，对热射线透射力最强的物体是 。 A、黑体； B、灰体； C、氧气； D、玻璃
14、
传热过程的微分方程为 t
a
2t 2x
2t 2 y
2t 2z
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冶金传输原理 B 卷标答 一、选择题（45 分）
1、A；2、C；3、A； 4、D；5、D；6、D；7、A；8、B；9、A；10、C 11、B；12、C；13、C；14、D；15、A
二、判断题：（对的在括号内打√、错的打×） （15 分） 1、× 2、√ 3、× 4、× 5、×
三、简答题：（30 分） 1、答：欧拉法着眼于研究空间固定点的流动情况，即研究流体质点经过某一空间点的速度、 压力、密度等变化规律，将许多空间点在不同时刻的流体质点的运动情况记录下来，就可以 知道整个流体的运动规律。
1、 什么是欧拉描述法。 2、 简述总流伯努利方程成立条件。 3、 写出直角坐标系三维流动 N-S 方程。 4、 试述管内流动传热特点。 5、 简述热辐射的本质和特点。 6、 试述等温面、等温线和温度梯度的定义及其特点。
四、计算题(共 60 分) 1、 流量 qv 0.0015 m3/s 的水流过 45 的收缩弯管水平放置，弯管进口直径
4、解：辐射力：
E1
1T14
0.85.67
5272734 100
18.58103
W/m2
E21
2T24
0.8 5.67
27 273 4 100
367.4
W/m2
有效辐射：因为 J1 E1 1G1 E1 1 1J2 E1 1 1E2 2G2 E1 1 1E2 1 11 2 J1
6、答：在温度场中的某一瞬间，所有温度相同的各点组成的一个空间曲面叫等温面；任意 一平面与等温面相交的交线叫等温线；同一时刻两条数值不同的等温面(线)不可能相交；等 温面沿法向方向的方向导数叫温度梯度；温度梯度是取值最大的温度的方向导数，温度梯度 亦是一矢量。
四、计算题（60 分） 1、解：建立直角坐标系 O-xy，Ox 轴水平向右，Oy 轴竖直向上
2v x 2
2v y 2
2 z
v
2
w t
u w x
v w y
w w z
fz
1
p z
2w x 2
2w y 2
2w z 2
4、答：流体在管内流动属于内部流动过程，其主要特征是，流动存在着两个明显的流动区 段，即流动进口（或发展）区段和流动充分发展区段，在流体流入管内与管壁面接触时，由 于流体粘性力的作用在接近管壁处同样也会形成流动边界层。随着流体逐步地深入管内，边 界层的厚度也会逐步增厚，当边界层的厚度等于管子的半径时，边界层在管子中心处汇合， 此时管内流动成为定型流动。
反射辐射：板 1 G1 0.2 4.25 103 850 W/m2
板 2 G2 0.2 19.43103 3.886 103 W/m2
两板间的辐射传热量： q J1 J2 19.43 4.25103
15.18 103 W/m2
7、 理想流体的绕流 分离现象。
A、不可能产生；B、会产生；C、随绕流物体表面变化会产生；
D、根据来流情况判断是否会产生
8、 单位时间，单位表面积发出的辐射能叫物体的 。
A、有效辐射； B、自身辐射； C、反射辐射； D、投射辐射
9、 下列方法中，不能减小辐射传热损失的措施是 。
A、采用高黑度的材料； B、降低温差；
J1
1
1
1
1
2
E1
1
1
E2
1
(1
1
0.8)2
18.58 103
(1 0.8) 367.4
19.43103 W/m2
J2
1
1 (1 0.8)2
367.4 (1 0.8) 18.58 103
4.25 103 W/m2
投射辐射： G1 J2 4.25 103 W/m2
G2 J1 19.43103 W/m2
2016 年攻读硕士学位研究生入学考试试题
科目名称：冶金传输原理（□A 卷▄B 卷）科目代码：813 考试时间：3 小时 满分 150 分
可使用的常用工具：□无 ▄计算器 □直尺 □圆规（请在使用工具前打√）
姓 名 ： 报 考 专 业 ： 准 考 证 号 码 ： 密封线内不要写题
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d1 0.05m，压力 p1 4 104 N m 2 ，弯管出口直径d2 0.025m 。设流动定 常，无摩擦，求水流对弯管壁的作用力？（10 分）
2、 进入出口截面积A2=10cm2的渐缩喷管的空气初速度很小可忽略不计，初参数 为p1=2×106Pa、t1=27℃。求空气经喷管射出时的速度，流量以及出口截面处 空气的状态参数v2、t2。设空气取定值比热容，cp=1005J/(kg.k)、k=1.4，喷管 的背压力Pb分别为1.5MPa和1MPa。（20分）
注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无
效；考完后试题随答题纸交回。
一、选择题(共 15 小题，每小题 3 分，共 45 分)
1、 下列流体哪个属于牛顿流体 。 A、汽油； B、纸浆； C、血液； D、沥青
2、 某 点 的 真 空 度 为 65000 Pa ， 当 地 大 气 压 为 0.1MPa ， 该 点 的 绝 对 压 强 为。
v1
Q A1
0.764m/s ， v2
Q A2
3.057m/s
对面 1-1、2-2 列伯诺利方程
p1 g
v12 2g
p2 g
v22 2g
，得
p2
35616.18Pa
水流对弯管壁 x、y 方向的作用力分别为：
Fx p1 A1 (qv2 cos qv1) 76.4N Fy p2 A2 (qv2 sin 0) 20.7N
3、解：设外墙表面的温度为 tw2， 首先，墙体内的导热过程根据 Fourier 定律得：
qcond
t x
tw1 tw2
其次，墙体外表面与室外空气之间的自然对流换热根据 Newton 冷却定律得：
qconv ht h(tw2 tair )
最后，根据能量守恒原理得：
qcond qconv 得到 tw2 5C
3、 如果测得墙体内表面温度为 tw1=15℃，室外冷空气温度为 tair=0℃，墙体厚度 为 20cm。已知墙体的导热系数为 0.5 W/m2K，空气与墙体表面之间的自然对 流传热系数为 h = 5 W/m2K，求房间外墙表面的温度与热流大小。（10 分）
4、 两块近平行平板，温度分别为527℃和27℃，发射率均为0.8，求两板的辐射力、 有效辐射、投射辐射、反射辐射及两板间的辐射传热量。（20分）
水流对弯管壁的作用力为 F Fx Fy 79.16N
2、初速度很小，进口截面的温度和压力即为滞止温度和滞止压力，比较两种喷管的背压力 与临界的关系可确定两种情况的出口截面压力，从而求解得背压 Pb=1.5MPa 时，t2=3.32℃， v2=0.0529m3/kg 、 cf2=218.2m/s 、 qm=4.12kg/s ； 背 压 Pb=1MPa 时 ， t2=-23.06℃ ， v2=0.0680m3/kg、cf2=317.2m/s、qm=4.66kg/s。
A、65000Pa； B、55000Pa； C、35000Pa； 3、 流动有势的充分必要条件是 。
D、165000Pa
A、流动是无旋的；
B、必须是平面流动；
C、必须是无旋的平面流动；
D、流线是直线的流动
4、 有一变直径管流，小管直径 d1，大管直径 d2=2d1，则两断面雷诺数的关系
是。
A
、
Re1
qv C
p
，则该传热过程
为。 A、有内热源的三维稳态传热； B、无内热源的三维非稳态传热； C、无内热源的三维稳态传热； D、有内热源的三维非稳态传热 15、 材料的导热系数是温度的函数，一般来说，气体的导热系数随温度的增加 而。 A、增大； B、减小； C、不变； D、无关
二、判断题(对的在括号内打√、错的打×，共 5 小题，每小题 3
2、答：（1）流动定常；（2）不计粘性力的影响；（3）流体不可压缩；（4）质量力只有 重力；（5）两截面处在缓变流中，但两截面之间可以出现急变流。
3、答： u t
u u x
v u y
w u z
fx
1
p x2u x 2源自2u y 22u z 2
v t
u v x
v v y
w v z
fy
1
p y
5、答：热辐射本质是众多的辐射现象的一种，由于温度的原因而产生的辐射叫热辐射，本 质是电磁波辐射，热射线的波长主要在 0.1-100µm 之间，理论上为 0-∞范围。特点是（1） 无须物体间的接触；（2）绝对温度在 0k 以上的物体均在不断的向外辐射能量，即使两物体 的温度相同，亦是动态平衡；(3) 辐射换热伴随有能量的二次转化。
1 2
Re 2
B 、 Re1 Re2
C 、 Re1 1.5Re2
D、
Re1 2Re2
5、 连续性方程表示控制体的 守恒。
A、能量； B、动量； C、流量； D、质量