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天津商学院2004年工程热力学与传热学专业课考研真题试卷

来源:可可英语 编辑:max   可可英语APP下载 |  可可官方微信:ikekenet

工程热力部分


一、简答题:(每题6分,共30分)

1.两股湿空气稳定绝热合流,湿空气的参数分别为:ma1、p1、t1、h1、s1、c1;ma2、p2、t2、h2、s2、c2,合流后的参数用角标3表示。试写出质量方程、能量方程和熵方程。

2.试用焦耳——汤姆逊系数,分析理想气体和制冷剂,在绝热节流后产生的温度效应。

3.试根据热力学第二定律证明p-v图上可逆绝热过程线不相交。

4.门窗紧闭的房间内有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱大门就有一股凉气扑面,使人感到凉爽。你认为能否通过敞开冰箱大门的方式降低室内温度?

5.已知湿空气的温度、压力以及水蒸气分压力,判断湿空气是否饱和?什么条件下才结露?其含湿量如何?

二、计算题(每题15分,共45分)

1.有一可逆热机,如图所示,自高温热源t1吸热,向低温热源t2和t3放热。已知:t1=727℃,t3=127℃,Q1=1000kJ,Q2=300kJ,W=500kJ,求:

(1)Q3=?

(2)可逆热机的热效率?

(3)热源温度t2=?

(4)三热源和热机的熵变?

(5)在T-S图上表示热机循环。

2.空气压缩制冷装置,吸入的空气p1=0.1MPa, t1=27°C,绝热压缩到p2=0.4Mpa,温度为-10°C,空气进入膨胀机的温度为20°C,

试求:

(1)压缩机出口压力;(2)制冷机的质量流量;


(3)压缩机的功率;(4)循环净功率。

3.已知范德瓦尔方程,求:1mol气体由初态v1可逆地定温膨胀到终态v2,所吸收的热量。


传热学部分


一、问答题(每题6分,共30分)

1.试说明得出导热微分方程所依据的基本定律。

2.一大平壁两侧表面温度分别为T1和T2,且T1>T2,其导热系数λ与温度T呈线性变化:λ=λ0+AT,式中λ0为正值常数。试画出对应于A>0、A=0和A<0三种情况下一维平壁稳态导热时的温度分布曲线,并说明理由。

3.什么叫膜状凝结?什么叫珠状凝结?膜状凝结时热量传递过程的主要阻力在什么地方?

4.写出Pr数的表达式并说明其物理意义;Pr=1时流动边界层厚度与温度边界层厚度相等的结论适用于何种场合?

5.什么是有效辐射?若黑体的辐射力为Eb、投入辐射为G,试问黑体的有效辐射J为多少?

二、计算题(每题15分,共45分)

1.有一厚为20mm的大平壁,导热系数为1.3W/(m·K)。为使每平方米壁面的热损失不超过1500W,在外表面上覆盖了一层导热系数为0.12W/(m·K)的保温材料。已知复合壁两侧温度分别为700℃及50℃,试确定此时保温层的厚度。

2.一常物性、不可压缩的流体同时流过内径分别为d1与d2的两根直管而被加热,且d1=2d2.流动与换热均已处于湍流充分发展区域,对流换热的实验关联式为Nu=0.023Re0.8Pr0.4.试确定在下列两种情况下两管内平均表面传热系数的相对大小:

(1)流体以同样的流速流过两管;

(2)流体以同样的质量流量流过两管。

3.三个表面构成一个封闭系统,其中表面1、2为黑体,且都为平面;表面3为绝热面。假定两个黑体表面的面积相等,即A1=A2,温度分别为T1与T2,试画出该辐射换热系统的网络图,并导出表面3(绝热面)的温度T3的表达式。


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