2009年研究生复试题(热工概论).pdf

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1、西安交通大学2009年攻读硕士学位研究生复试试题复试科目热工基础成绩考生姓名准考证号考试日期2008年4月1日一、填空题（30分，每题3分）1．压缩一闭口热力系，消耗了23kJ的功，在压缩过程中热力系从外界吸热700J，这一过程中系统的热力系能变化为________kJp2．可逆过程的技术功wt=________________;在p-v图上用面积表示可逆过程的技术功。v3．写出稳定流动系统的能量方程式________________________________,当用于锅炉时，可简化为________________。4．

2、湿空气在定压冷却除湿过程中，对相湿度φ_______，含湿量d_______，湿球温度tw_________。(填增大、减小或不变)5．提高蒸汽动力循环装置热效率的方法有____________________________。6．导热系数的定义式为_______________;单位为_____________。7．导热问题的常见边界条件可归纳为三类，其中第一类边界条件为________________________。8．在水的自然对流、强制对流和气-液相变传热中，表面传热系数最小的是______________；表面传热

3、系数最大的是_______________。9．流体外掠平板的雷诺数Re=________________。10．灰体的辐射力E=______________,灰体的吸收比α和发射率ε之间的关系为___________。第1页二、选择与判断题(20分，每题2分。判断题填“×”或“√”)1．理想气体的热力学能、焓及熵都仅是温度的单值函数。（）2．自然对流换热判别层流和湍流的准则数是普朗特数（）3．控制质量系统进行一熵减少的过程，该过程一定是放热过程。（）4．沸腾换热时，壁面温度越高越好。（）5．过热蒸气的温度总是高于饱和液体的温

4、度。（）6．减小流动边界层的厚度，能够增加表面传热系数。（）7．使用渐缩喷管可以获得超声速气流。（）8．用集总参数法解非稳态导热的条件是物体内部导热热阻远大于其表面的对流热阻。（）9．任何热机的热效率必小于卡诺热机的热效率。（）10．增大物体表面的吸收比，可以减小表面辐射热阻。（）三、简答与推导题(50分，每题10分)1．5kg空气从环境温度25℃定压吸热至270℃，求：(1)过程中空气吸热量；(2)空气的熵变；(3).吸热量中的有效能（作功能力，热火用）。[cp=1.004kJ/(kg·K),环境温度T0=298K]2．在p

5、-v图和T-s图上分别画出两级压、级间冷却的压缩过程，说明最佳中间压力如何确定？对叶轮式压气机能否采用多级压缩、级间冷却的方法达到省功的目的？在多级压缩中若不采用中间冷却的措施能否达到省功的目的？3．某炉墙由耐火砖层、硅藻土焙烧板层和金属密封板所构成,如右图，各层的热导率分别为λ1=0.7W/(m.K)，λ2=0.047W/(m.K)，λ3=45W/(m.K)。厚度分别为δ1=115mm，δ2=185mm和δ3=3mm；炉墙内外表面的温度分别为tw1=542℃，tw2=54℃。试求：(1)画出热阻网络图,并计算各层的热阻;(2

6、)通过炉墙的热流密度;(3)中间结合面上的温度tw2=?、tw3=?（不考虑接触热阻）4．画出三表面封闭腔辐射换热的等效热阻网络图，其中有一个表面为绝热表面。并列写出求解三表面有效辐射的方程组。5．直角坐标中的某二维稳态、内无热源的导热问题，其数值解的网格结构如图所示。假定物体的物性参数已知且为常数，试用热平衡法建立边界节点的离散方程（有限差分方程式）。第2页