勘察设计注册公用设备工程师暖通空调与动力专业基础真题.docx
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勘察设计注册公用设备工程师暖通空调与动力专业基础真题
勘察设计注册公用设备工程师暖通空调与动力专业基础真题
2014年
(总分:
120.00,做题时间:
90分钟)
一、单项选择题(总题数:
60,分数:
120.00)
1.如果由工质和环境组成的系统,只在系统内发生热量和质量交换关系,而与外界没有任何其他关系或影响时,该系统称为。
(分数:
2.00)
A.孤立系统√
B.开口系统
C.刚体系统
D.闭口系统
解析:
[解析]A项,孤立系统是指与外界既无能量交换又无物质交换的系统;B项,开口系统是指与外界
有物质交换的系统;C项,刚体系统与本题无关,属于力学的范畴;D项,闭口系统是指与外界无物质交换
的系统。
2.压力的常用国际单位表达中不正确的是。
2
A.N/m
B.kPa
C.MPa
D.bar
(分数:
2.00)
A.
B.
C.
D.√
解析:
[解析]压力的定义是垂直作用于流体或固体界面单位面积上的力,即N/m2,压力的基本国际单位
是Pa,1kPa=103Pa,1MPa=106Pa。
D项,bar是工程中经常用到的压力单位,但不是国际单位。
3.由热力学第一定律,开口系能量方程为δq=dh-δw,闭口系能量方程为δq=du-δw,经过循环后,可得
出相同结果形式∮δq=∮δw,正确的解释是。
(分数:
2.00)
A.两系统热力过程相同
B.同样热量下可以作出相同数量的功
C.结果形式相同但内涵不同√
D.除去q和w,其余参数含义相同
解析:
[解析]式δq=dh-δw中的δw为技术功,而式δq=du-δw中的δw为膨胀功,因此虽然经过循环后两式得出了相同的结果∮q=∮w,但两者内涵不同,热力过程也不同。
4.实际气体分子间有作用力和分子有体积,因此同一气体,在同样温度和体积下,若压力不太高,分别采用理想气体状态方程式计算得到的压力p理和实际气体状态方程式计算、得到的压力p实之间关系为
(分数:
2.00)
A.p实≈p理√
B.p实>p理
C.p实<p理
D.不确定
解析:
[解析]若考虑存在分子间作用力,气体对容器壁面所施加的压力要比理想气体的小;而存在分子体积,会使分子可自由活动的空间减小,气体体积减小从而压力相应稍有增大,因此综合考虑,p实≈p理。
5.某热力过程中,氮气初态为v1=1.2m3/kg和p1=0.1MPa,终态为v2=0.4m3/kg和p2=0.6MPa,
该过程的多变比热容cn为(分数:
2.00)
A.271J/(kg·K)√
B.297J/(kg·K)
C.445J/(kg·K)
D.
742J/(kg·K)
解析:
[解析]多变指数比热容为:
6.进行逆卡诺循环制热时,其供热系数ε"c将随着冷热源温差的减小而
(分数:
2.00)
A.减小
B.增大√
C.不变
D.
不确定
解析:
[解析]热泵供热系数ε"c=1+εc0)减小时,逆卡诺循环制冷系数εc,增大,故热泵供热系数ε"c增大。
7.确定湿空气的热力状态需要的独立参数个数为。
(分数:
2.00)
A.1个
B.2个
C.3个√
D.4个
解析:
[解析]根据相律公式r=k-f+2,式中,r为需要的独立参数;k为组元数;f为相数。
湿空气是指由空气与水蒸气组合而成的二元单相混合工质,则k=2,f=1,r=3。
因此,要确定湿空气的热力状态需要的
独立参数为3个。
8.对于喷管内理想气体的一维定熵流动,流速c、压力p、比焓h及比体积v的变化,正确的是。
(分数:
2.00)
A.dc>0,dp>0,dh<0,dv>0
B.dc>0,dp<0,dh<0,dv<0
C.dc>0,dp<0,dh>0,dv>0
D.dc>0,dp<0,dh<0,dv>0√
解析:
[解析]气体流经喷管时,速度逐渐升高,dc>0;要实现内能向动能的转变,根据cdc=-vdp可知,dc>0时,dp<0;又Tds=dh-vdp,对于喷管内的等熵过程有:
dh=vdp,则dp<0时,dh<0;根据过程方程pvk=C,压力降低时,比容增大,dv>0。
9.组成蒸汽朗肯动力循环基本过程的是。
(分数:
2.00)
A.等温加热,绝热膨胀,定温凝结,定熵压缩
B.等温加热,绝热膨胀,定温凝结,绝热压缩
C.定压加热,绝热膨胀,定温凝结,定温压缩
D.定压加热,绝热膨胀,定压凝结,定熵压缩√
解析:
[解析]朗肯循环可理想化为两个定压过程和两个定熵过程。
水在蒸汽锅炉中定压加热变为过热水蒸气,过热水蒸气在汽轮机内定熵膨胀做功,做功后的低压湿蒸汽在凝汽器内定压(也定温)冷却凝结放热成
为饱和水,凝结水在水泵中的定熵压缩后由水泵送回锅炉,从而完成一个循环。
10.关于孤立系统熵增原理,下述说法中错误的是。
(分数:
2.00)
A.孤立系统中进行过程dSiso>0
B.自发过程一定是不可逆过程
C.孤立系统中所有过程一定都是不可逆过程√
D.当S达到最大值Smax时系统达到平衡
解析:
[解析]A项,根据孤立系统熵增原理有:
dSiso≥0。
BC两项,当dSiso>0时,系统内部为不可逆过程;而当dSiso=0时,系统内部为可逆过程,故孤立体系中存在可逆过程。
D项,熵增原理可以作为系
统平衡的判据是:
当孤立系统的熵达到最大值时,系统处于平衡状态。
11.当天气由潮湿变为干燥时,建筑材料的热导率可能会出现。
(分数:
2.00)
A.木材、砖及混凝土的热导率均有明显增大
B.木材的热导率下降,砖及混凝土的热导率不变
C.木材、砖及混凝土的热导率一般变化不大
D.木材、砖及混凝土的热导率均会下降√
解析:
[解析]像木材、砖、混凝土等多孔介质材料,在潮湿情况下细孔中会有大量的液态水出现。
由于水分的渗入,会发生水分从高温区向低温区迁移而传递热量的现象,致使导热系数较大。
而干燥后的细孔中全是空气,液态的热导率大于气态的热导率,因此当天气由潮湿变为干燥时,整体的热导率会下降。
12.外径为50mm和内径为40mm的过热高压高温蒸汽管道保温过程中,如果保温材料热导率为0.05W/m·K,外部表面总散热系数为5W/m2·K,此时。
(分数:
2.00)
A.可以采用该保温材料√
B.降低外部表面总散热系数
C.换选热导率较低的保温材料
D.
减小蒸汽管道外径
解析:
[解析]A项,圆柱体的临界热绝缘直径降低外部表面总散热系数会使临界热绝缘直径变大;径变小,但无太大意义;
13.在非稳态导热过程中,根据温度的变化特性可以分为三个不同的阶段,下列说法中不正确的是(分数:
2.00)
A.在0.2 B.Fo数小于0.2的时间区域温度变化受初始条件影响最大 C.最初的瞬态过程是无规则的,无法用非稳态导热微分方程描述√ D.如果变化过程中物体的Bi数很小,则可以将物体温度当作空间分布均匀计算 解析: [解析]非稳态的三个阶段中,初始阶段和正规状态阶段是以Fo=0.2为界限。 A项,在正规状态阶 段(0.2 始条件影响较大,且各个部分的变化规律不相同;C项,非稳态的导热微分方程在描述非稳态问题时并未 有条件限制,即便是最初阶段也是可描述的;D项,当Bi较小时,说明物体的导热热阻接近为零,因此物体内的温度趋近于一致。 14.常物性无内热源二维稳态导热过程,在均匀网格步长下,如图所示的平壁面节点处于第二类边界条件q w=c时,其差分格式为。 B. 分数: 2.00) A. B. C. D.√ 解析: [解析]节点1为边界节点,其节点方程为: 由上述两式可知,本题选项都是错误的,其中较为接近的是D项。 15.下列换热工况中,可能相似的是。 (分数: 2.00) A.两圆管内单相受迫对流换热,分别为加热和冷却过程 B.两块平壁面上自然对流换热,分别处于冬季和夏季工况 C.两圆管内单相受迫对流换热,流体分别为水和导热油√ D.两块平壁面上自然对流换热,竖放平壁分别处于空气对流和水蒸气凝结解析: [解析]相似判定的三要素为: 同类现象、单值性条件相似,同名的已定准则相等。 对于对流换热现象,单值性条件包括: ①几何条件,如换热表面的形状和尺寸等;②物理条件,如流体的类别和物性等;③边界条件,如进出速度、壁面温度等;④时间条件,各物理量是否随时间变化及如何变化。 AB两项不满 足同类现象;D项不满足同名的准则相等。 16.确定同时存在自然对流和受迫对流的混合对流换热的准则关系是。 (分数: 2.00) A.Nu=f(Gr,Pr) B.Nu=f(Re,Pr) C.Nu=f(Gr,Re,Pr)√ D.Nu=f(Fo,Gr,Re) 解析: [解析]自然对流受Gr和Pr影响,受迫对流受Pr和Re影响,所以A项是自然对流准则关系式, 项是受迫对流准则关系式。 又因为自然对流和受迫对流同时存在,所以只有C项符合条件。 17.对于小管径水平管束外表面蒸汽凝结过程中,上下层管束之间的凝结表面传热系数h (分数: 2.00) A.h下排>h上排 B.h下排<h上排√ C.h下排=h上排 D.不确定 解析: [解析]在水平管束管外凝结换热的应用上,常有多根管组成的水平管管束,上一层管子的凝液流到下一层管子上,使得下一层管面的膜层增厚,传热效果降低,所以下一层的传热系数h比上一层的小 18.在秋末冬初季节,晴朗天气晚上草木表面常常会结霜,其原因可能是。 (分数: 2.00) A.夜间水蒸气分压下降达到结霜温度 B.草木表面因夜间降温及对流换热形成结霜 C.表面导热引起草木表面的凝结水结成冰霜 D.草木表面凝结水与天空辐射换热达到冰点√ 解析: [解析]大气层外宇宙空间的温度接近绝对零度,是个理想冷源,在8~13μ的波段内,大气中所含 二氧化碳和水蒸气的吸收比很小,穿透比较大,地面物体通过这个窗口向宇宙空间辐射散热,达到一定冷却效果。 草木表面结霜是由于在晴朗天气下,其表面与太空直接辐射换热使得草木表面的温度达到了冰点。 19.大气层能够阻止地面绝大部分热辐射进入外空间,由此产生温室效应,主要原因是。 (分数: 2.00) A.大气中的CO2等多原子气体√ B.大气中的N2 C.大气中的O2 D.大气中的灰尘 解析: [解析]温室气体有吸收长波不吸收短波的特性,大气层能使太阳短波辐射到达地面,但地表受热后向外放出的大量长波热辐射线却被大气中的温室气体吸收,这样就使地表与低温大气层的温度升高,地球便类似于栽培农作物的温室,故名“温室效应”。 大气中的温室气体有二氧化碳、氯氟烃、甲烷等,其中以二氧化碳为主。 20.套管式换热器中顺流或逆流布置下ε-NTU关系不同,下述说法错误的是。 (分数: 2.00) A.Cmin/Cmax>0,相同NTU下,ε顺<ε逆 B.Cmin/Cmax=0,NTU→∞,ε顺→1,ε逆→1 C.Cmin/Cmax=1,NTU→∞,ε顺→5,ε逆→1 D.Cmin/Cmax>0,NTU增大,ε顺和ε逆都趋向同一个定值√ 解析: [解析]如图所示,ABC三项的描述都是正确的。 而根据C项的结果可以判定D项是错误的。 21.如图用水银压差计+文丘里管测量管道内水流量,已知管道的直径为d1=200mm,文丘里管道喉管直径 为d2=100mm,文丘里管的流量系数为μ=0.95。 已知测出的管内流量为Q=0.025m3/s,那么两断面的压强差Δh为(水银的密度为13600kg/m3)。 分数: 2.00) A.24.7mm B.35.6mm C.42.7mm√ D. 50.6mm (分数: 2.00) A.分析流体运动时,拉格朗日法比欧拉法在做数学分析时更为简便 B.拉格朗日法着眼于流体中各个质点的流动情况,而欧拉法着眼于流体经过空间各固定点时的运动情况√ C.流线是拉格朗日法对流动的描述,迹线是欧拉法对流动的描述 D.拉格朗日法和欧拉法在研究流体运动时,有本质的区别解析: [解析]A项,由于跟踪每一个质点的运动过于复杂,而从场的角度分析流体较为方便,故欧拉法更为便捷。 BC两项,拉格朗日法是把流体的运动,看作无数个质点运动的总和,以部分质点作为观察对象加以描述,通过描述每一个质点的运动把握整体的流动,因此拉格朗日法又称迹线法;欧拉法是以流动的空间作为观察对象,观察不同时刻各空间点上流体质点的运动参数,通过描述物理量在空间的分布来研究整个流动,因此欧拉法又称流线法。 D项,拉格朗日法和欧拉法都是对流体运动的描述,只是着眼点不同,因此不能说有本质的区别。 23.直径为1m的给水管在直径为10cm的水管中进行模型试验,现测得模型的流量为0.2m3/s,若测得模 型单位长度的水管压力损失为146Pa,则原型给水管中单位长度的水管压力损失为。 (分数: 2.00) 3 A.2.83m3/s 3 B.2.76m/s 3 C.0.236m3/s 3 D.0.283m3/s A.8.57×10-4m2/s B.8.57×10-5m2/s C.8.57×10-6m2/s D.8.57×10-7m2/s 分数: 2.00) A. B. C.√ D. D. 已知流态为层流,则有 此时雷诺数Re<2300,流态确实为层流。 27.如图所示,若增加一并联管道(如虚线所示,忽略增加三通所造成的局部阻力),则 (分数: 2.00) A. Q2减小√ Q2增大 Q2减小 Q2增大 Q1增大, B.Q1增大, C.Q1减小, D.Q1减小,解析: [解析]增加并联管段后,变为两管段并联后再与前面管段串联。 并联节点上的总流量为各支管中流量之和;并联各支管上的阻力损失相等;总的阻抗平方根倒数等于各支管阻抗平方根倒数之和。 则并联后总阻抗小于任一管路阻抗,阻抗变小,再与前面管段串联后,总阻抗变小,总流量增大;Q1增大,S1不变,h1增大,则h2变小,S2不变,则Q2减小。 28.气体射流中,圆射流从d0=0.2m管嘴流出,Q0=0.8m3/s,已知紊流系数a=0.08,则0.05m处射流流量Q为。 3 A.1.212m3/s 3 B.1.432m3/s 3 C.0.372m/s 3 D.0.72m3/s (分数: 2.00) A. B. C. D.√ 解析: [解析]圆射流可分为起始段和主体段,起始段的核心长度为: ,所以在0.05m处仍处于起始段。 对于起始段,则有: 可得: Q=0.826m3/s,与D项最为接近。 29.在同一流动气流中,当地音速c与滞止音速c0的关系为。 (分数: 2.00) A.c永远大于c0 B.c永远小于c0√ C.c永远等于c0 D.c与c0关系不定 解析: [解析]由于当地气流速度v的存在,同一气流中当地音速永远小于滞止音速。 30. 某水泵的性能曲线如下图所示,则工作点应选在曲线。 分数: 2.00) A.1-2区域 B.1-2-3区域 C.3-4区域√ D.1-2-3-4区域 解析: [解析]工作点应选稳定工作点。 有些低比转数泵或风机的性能曲线呈驼峰形,如图所示,在这种情形下,泵或风机的性能曲线与管道性能曲线可能会有两个交点,即K和D。 其中,D点为稳定工作点,K点 为不稳定工作点,工作点应取在下降段。 当Q大于Qk时,随着Q增加,H增加,压头大于需要,流速加大,流量继续增大,直到D点;当Q小于Qk时,随着Q减小,H减小,压头小于需要,流速减小,流量继续减小,直到Q=0点,甚至发生回流。 一旦离开K点,便难于再返回,故称K点为非稳定工作点。 31.由温度控制器、温度传感器、热交换器、流量计等组成的控制系统,其中被控对象是。 (分数: 2.00) A.温度控制器 B.温度传感器 C.热交换器√ D.流量计 解析: [解析]被控对象为被控制的机器、设备或生产过程中的全部或一部分。 题中所给控制系统中热交换器为被控对象,温度为被控制量,给定量(希望的温度)在温度控制器中设定,水流量是干扰量。 32.下列概念中错误的是。 (分数: 2.00) A.闭环控制系统精度通常比开环系统高 B.开环系统不存在稳定性问题 C.反馈可能引起系统振荡 D.闭环系统总是稳定的√解析: [解析]闭环控制系统的优点是具有自动修正输出量偏差的能力、抗干扰性能好、控制精度高;缺点是结构复杂,如设计不好,系统有可能不稳定。 开环控制系统的优点是结构简单易实现、价格便宜、容易维修;主要缺点是精度低,容易受环境变化的干扰影响,没有自动补偿各种扰动及自身特性参数变化对系统输出量影响的能力,适用于控制精度要求不高的场合。 33.对于拉氏变换,下列不成立的是。 A.L(f"(t))=s·F(s)-f(0) B.零初始条件下 C.L(eat·f(t))=F(s -a) D. 分数: 2.00)A. B. C. D.√ 解析: [解析]由拉普拉斯变换终值定理的公式34. 可知,D项表达式不正确。 由开环传递函数G(s)和反馈传递函数H(s)组成的基本负反馈系统的传递函数为 分数: 2.00)A. B. C.√ D. 解析: [解析]反馈连接后的等效传递传递函数为: ,而对于负反馈有: 35.设系统的传递函数为 A. B. 增益 增益 ,阻尼此 C. 增益 D. 增益 阻尼比 阻尼比 K=1,阻尼比 则该系统的 无阻尼自然频率 无阻尼自然频率 无阻尼自然频率 ,无阻尼自然频率 分数: A. : 2.00) √ B. C. D. ,故增益为: K= 解析: [解析] 36.二阶欠阻尼系统质量指标与系统参数之间,正确的表示为(分数: 2.00) A.衰减系数不变,最大偏差减小, B.衰减系数增大,最大偏差增大, C.衰减系数减小,最大偏差增大, D.衰减系数减小,最大偏差减小, 衰减比增大衰减比减小,调节时间增大衰减比减小,调节时间增大衰减比减小,调节时间减小 ,与标准二阶系统特征方程相比: ,得: 解析: [解析]衰减系数即为阻尼比。 当ξ减小时,超调量 2 A.3s2+4s+5=0 32 B.3s3+2s2+s+0.5=0 32 C.9s+6s+1=0 D.2s2+s+∣a3∣=0(a3≠O) 分数: 2.00) A. B. C.√ D. 解析: [解析]若特征方程缺项(有等于零的系数)或系数问不同号(有为负值的系数),特征方程的根就不可能都具有负实部,系统必然不稳定。 由劳斯判据判定特征方程a0s3+a1s2+a2s+a3=0可知,稳定 的条件为a0、a1、a2、a3均大于0,且a1a2>a0a3,则C项缺项,不稳定。 38.单位负反馈系统的开环传递函数为 ,当参考输入为u(t)=4+6t+3t2时,稳态加速度误差系数为 分数: 2.00) A.Ka=0 B.Ka=∞ C.Ka=5√ D. Ka=20 解析: [解析]设系统开环传递函数为: Gk(s)=G(s)H(s),则稳态加速度误差系数为: 39.对于室温对象一空调房间,减少空调使用寿命的因素之一是 (分数: 2.00) A.对象的滞后时间增大 B.对象的时间常数增大 C.对象的传递系数增大√ D.对象的调节周期增大 解析: [解析]A项,对象的滞后时间增大,调节周期增加,振动次数减少,故延长了使用寿命;B项,对 象的时间常数增大,因室温上升速度小,振幅减小,调节周期增加,故延长了使用寿命;C项,对象的传 递系数增大,调节过程的动差和静差均增大,调节周期减少,振动次数增加,故缩短了使用寿命;D项, 对象的调节周期增大,振动次数减少,故延长了使用寿命。 40.在完全相同的条件下所进行的一系列重复测量称为。 (分数: 2.00) A.静态测量 B.动态测量 C.等精度测量√ D.非等精度测量解析: [解析]C项,等精度测量是指在保持测量条件不变的情况下对同一被测量对象进行多次测量的过程。 A项,静态测量是指被测量在测量过程中不随时间变化,或其变化速度相对测量速率十分缓慢的这类量的测量;B项,动态测量是指在测量过程中,被测量随时间有明显变化的这类量的测量;D项,非等精度测量是指在测量过程中全部或部分测量条件发生了改变,如改变了测量方法,更换了测量仪器,或测量环境发生了变化等。 41.某分度号为K的热电偶测温回路,其热电势E(t,t0)=17.513mV,参考端温度t0=25℃,则测量端温度t=。 [已知: E(25,0)=1.000,E(403,0)=16.513,E(426,0)=17.513,E(450,0)=18.513] (分数: 2.00) A.4260℃ B.450℃√ C.403℃ D.420℃ 解析: [解析]两个节点处有两个接触电动势EAB和EAB(T0),又因为T>T0,在导体A和B中还各有一个温差电动势。 所以闭合回路总电动势EAB(T,T0)应为接触电动势与温差电动势的代数和,即E(t, 0)=E(t,25)+E(25,0),代入已知条件得: E(t,0)=18.513,故t=4500℃。 42.不属于毛发式湿度计特性的是。 (分数: 2.00) A.可作为电动湿度传感器√ B.结构简单 C.灵敏度低 D.价格便宜 解析: [解析]毛发湿度计作为湿度敏感元件,它的优点是结构简单、价格低廉、不需经常维护等;缺点是精度不高(一般为0.05RH),一般反应速度较慢,相对湿度与输出的位移量关系是非线性的,长期使用还会引起老化和塑性变形,还存在着滞后现象。 43.当压力变送器的安装位置高于
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