武汉科技大学 2022 年冶金传输原理考研真题与答案解析武汉科技大学 2022 年冶金传输原理考研真题与答案解析一、选择题一、选择题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 。A、65000Pa；B、55000Pa；C、35000Pa；D、165000Pa3、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、B、C、D、21e21eRR21eeRR21e5.1eRR21e2eRR4、水的动力粘度随温度的升高 。A.增大；B.减小；C.不变；D.不定5、自由射流，沿流动进程总动量 。A.增大 B.不变 C.减小 D.视具体情况而定6、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；C、减小面积；D、在表面间增设隔热屏7、对于 A、B 两个单层圆筒壁，若圆筒壁 A 内外直径比为 2，圆筒壁 B 内外直径比为 6，其它条件相同，则 A 的导热量是 B 的 倍。A、1/3；B、3；C、2.585；D、1.0988、圆筒壁稳态导热时，沿半径方向低温处的热流量 高温处的热流量。A、大于；B、等于；C、小于；D、无关系9 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、1/510 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、判断题二、判断题1、空气是理想流体，没有粘性。（）2、定常流动中，迹线与流线重合。（）3、水击现象中流体必须作为可压缩性流体处理。（）4、边界层内粘性力比惯性力重要得多。（）5、气体超音速射流产生过程中，气体流股截面积先收缩后膨胀，压强不断降低，流量不断增加。（）6、绝热表面的温度是恒定的。（）7、层流对流传热量小于湍流时的对流传热量。（）8、热附面层厚度与速度附面层厚度的相对大小取决于流体的物理性质。（）9、吸收率是材料的一种固有的物理性质。（）10、对于自然对流传热，由于特征速度不易确定，故只能用雷诺数来判断其流态。（）三、简答题三、简答题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、如图所示的两种水平夹层(a)及(b)，夹层中充满静止的液体试问：(1)它们各自的冷、热表面间热量交换的方式有那些?那种方式的传热量大？为什么？(2)采用哪种夹层方式测量流体的导热系数才能使得误差较小?为什么？四、计算题四、计算题1、为了测量石油管道的流量，安装文丘里流量计，管道直径=200mm，流量1d计喉管直径=100mm，石油密度=850kg/m3，流量计流量系数=0.95。现测2d得水银压差计读数hp=150mm，问此时管中流量Q是多少？d1d2hp2、两条长度相同，断面积相同的风管，它们的断面形状不同，一为圆形，一为正方形。若他们的沿程阻力损失相等，而且都处于阻力平方区，问哪条管道的流量大，大多少？3、空气以 30m/s 的速度横向掠过直径为 50mm、长 1m 的单根圆管，对流换热量为 2000w。管子前后空气的平均温度为 25。试确定管壁的平均温度。已知：确定平均对流传热系数的准数方程式为25时空气的物性参数为：冷面热面冷面热面(a)(b)0.3Re PrnfffNuC0.026 w/(m)，=15.510-6m2/s，Pr0.71 C、n 与 Re 的关系ReCn1400.750.4401030.510.510321050.260.621051060.0760.74、一炉膛内腔如图所示。已知顶面 1 的温度为 T1，黑度为1，面积为 F1，底面 2的温度为 T2，黑度为2，面积为 F2，四周为绝热表面 3，面积为 F3。角系数12，13，23均为已知。1.画出此换热系统的热辐射网络图。2.据有效辐射的定义，写出有效辐射 J1、J2的表达式。3.写出确定表面 3 的温度的计算式。123答案解析答案解析一、选择题一、选择题1A 2C 3D 4B 5B 6A 7C 8B 9C 10A二判断题二判断题1 2 3 4 5 6 7 8 9 10三、简答题三、简答题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。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：2222221zuyuxuxpfzuwyuvxuutux2222221zvyvxvypfzvwyvvxvutvy2222221zwywxwzpfzwwywvxwutwz4、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。5、答：1 对于图 a 来说，冷热表面间的热量交换方式为导热，对 b 图来说，冷热表面间的热量交换方式除了导热方式而外，还存在自然对流传热，b 图的传热方式传递的热量大，这是由于自然对流传热的存在所引起的。2 采用 a 种的夹层方式测量的到热系数可使得误差较小，这是由于 a 种夹层的传热方式只有导热，而 b 种方式则由于自然对流的存在使得误差增加。四、计算题四、计算题1、解：（2 分）1HgpQKh油其中：；0.9522144120.222 9.807440.03590.2110.1dgKdd（m）（2 分）0.15ph（4 分）11HgHgppQKhKh水油水油10000.95 0.035913.610.15850（m3/s）0.0511575（l/s）51.2此时管中流量l/s。（2 分）Q51.22、222222LLh()()d2d2;LL;ddd4d4()()ddvv圆方失圆方圆圆方方方圆方圆圆方解：因为二者均处于阻力平方区，所以又管长相等：为同种气体：依断面积相等：有：4v4vdd4q(A)1q(A)4vvvvvv圆圆方方圆方方方圆圆由计算结果可知圆管流量更大。方管流量为圆管流量的倍。443、解：已知 v30m/s，d0.05m、l=1m，Q=200w,tf=25，0.026 w/(m)，=15.510-6m2/s，Pr0.71 求 tw4610677.9105.1505.030Revd从表中查得 c=0.26,n=0.604.230902.052.98026.071.0)96774(26.0PrRe26.03.03.03.06.0ffNucmwNudho2/62.11904.23005.0026.0据2000)(dltthfw得ctdlhtofw5.1312562.119105.020002000管壁的平均温度为 131.5 4、解：1 辐射网络图为：Eb1Eb2J1J2J3=Eb31111F 1 211F2221F 1 311F2 321F2 根据有效辐射的定义有J1F1=E1F1+（11）(J1F111+J2F221+Eb3F331)J2F2=E2F2+（12）(J1F112+J2F222+Eb3F332)11=22=0 3 式中：Eb3=5.6710-8 0111133122332FEJFEJbb