南昌大学 热工无机材料工程基础重点题汇编.docx

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南昌大学热工无机材料工程基础重点题汇编

一、填空题：

（每空1分，共16分）

得分

评阅人

1、Pr=，表明。

Fr=，表明。

2、表示燃料的组成有：

a元素分析法：

通常包括，其中

为燃料的能源主要来源；b工业分析法：

通常包括，其中决定着燃料的着火温度。

3、已知煤的工业分析值：

Cad=40%，Mar=8%，Mad=4%，则Car=。

4、物料的干燥过程可以分成预热阶段，______和_____________。

5、固体的热辐射是_________；而气体是容积内辐射。

6、对不饱和空气，t、twb、td三者之间的关系为：

。

7、一种湿物料，其干基水分为25%，那么换算成湿基水分应为___%。

8、一般认为气体对于辐射几乎没有反射能力，则其a、ρ、τ三者的关系是：

。

9、通过光谱分析仪测得太阳光的λm=0.5μm，则可根据维恩偏移定律计算出太阳的表面温度为。

二、名词解释题：

（每题4分，共16分）

得分

评阅人

1、燃料的热值：

2、相似准数：

3、理论燃烧温度：

4、灰体：

三、分析简答题：

（每题7分，共21分）

得分

评阅人

1、何谓兰贝特余弦定律，并根据兰贝特余弦定律判断如图所示的真空辐射炉，球心处有一黑体加热元件，指出①，②，③三处中何处定向辐射强度最大?

何处辐射热流最大?

假设①，②，③处对球心所张立体角相同。

②

黑体

①

③

2、已知流场的运动方程为：

ux=y2+z2，uy=z2+x2，uz=x2+y2，请分析说明该流场是否满足不可压缩流体的连续性条件？

3、已知空气温度为30度，相对湿度为60%，请在h-d图上示意画出该空气的露点td、含湿量d0和焓值h0。

四、计算题：

（共47分）

得分

评阅人

1、某厂蒸汽管道为Φ175×5mm的钢管，外面包了一层95mm厚的石棉保温层，管壁和石棉的导热系数分别为50、0.1W/（m·K），管道内表面温度为300℃，保温层外表面温度为50℃。

试求每米管长散热损失。

在计算中能否略去钢管的热阻，为什么？

（12分）

2、有两根用同样材料制成的等长水平横管，具有相同的表面温度，在空气中自然散热。

第一根管子的直径是第二根管子直径的10倍，如果这两根管子都可用准数方程式：

。

试求两根管子的对流换热系数比值和热损失的比值。

（12分）

3、封闭水箱各测压管的液面高程为：

1=100cm,

2=20cm，

4=60cm，问

3=为多少？

（11分）

4、已知烟煤的各种组成（%）为：

Cdaf

Hdaf

Odaf

Ndaf

Sdaf

Mad

Mar

Aad

82.4

6.0

9.2

1.7

0.7

3

5

15

计算：

（1）收到基时组成百分率。

（2）该烟煤燃烧时的理论空气需要量。

（12分）

一、填空题：

（每空1分，共15分）

得分

评阅人

1.在、、燃烧条件下，如果输入燃烧室的全部热量都用来提高燃烧产物的温度，则称该温度为理论燃烧温度或绝热火焰温度。

2.流体的传递性质，主要指动量传递、能量传递和质量传递，在宏观上，这三种传递表现为

现象、现象和现象。

3.当空气过剩系数α时，燃烧产物中有可燃成分，火焰气氛为还原气氛。

4.导热时，平壁内（λ=常数）温度分布呈直线关系，圆筒壁内的温度分布是呈关系，球壁内又呈关系。

5.已知煤的工业分析值：

Cad＝35%，Mar＝10%，Mad=8%，则Car=%。

6.一种湿物料，其干基水分为25%，那么换算成湿基水分应为___%。

7.连续介质完全是宏观意义上的一个假想概念，当所研究问题的尺度远于分子结构尺度时，连续介质假设就成立。

8.对饱和空气，t、twb、td三者之间的关系为：

。

9.一般可以认为对固体工程材料，热射线是不透过的，则其A、R、D三者的关系是：

。

10.在物料的干燥过程中，当物料表面温度停止升高并等于介质的时，即开始进行等速干燥阶段。

二、名词解释题：

（每题4分，共12分）

得分

评阅人

1.定向辐射强度

2.露点

3.动力粘度

三、分析简答题：

（每题6分，共24分）

得分

评阅人

1.请简述低位发热量与高位发热量的区别。

2.请写出Nu、Re、Pr准数的表达式及其物理意义。

3.将干球温度为t0，相对湿度为

的空气A加湿到状态B，状态B的温度为t1，试用图解法在焓湿图上得出空气加湿前后状态点A、B，以及示意标出加湿后B点状态参数d1,h1，

，td。

4.冬天经过在白天太阳下晒过的棉被，晚上盖起来感到很暖和，并且经过拍打后，效果更加明显，试解释原因。

四、计算题：

（共49分）

得分

评阅人

1.一外径为0.3m、壁厚为5mm的圆管，长为5m，外表面平均温度为80ºC。

200ºC的空气在管外横向掠过，表面传热系数为80W/（m2K）。

入口温度为20ºC的水以0.1m/s的平均速度在管内流动。

如果此过程处于稳态，试确定水的出口温度。

水的定压比热容为4184J/（kgK），密度为980kg/m3。

（12分）

2.用热电偶测量管道内的空气温度。

如果管道内空气温度与管道壁的温度不同，则由于热电偶与管道壁之间的辐射换热会产生测温误差，试计算当管道壁温度t2=100oC，热电偶读数温度t1=200oC时的测温误差。

假定热电偶接点处的对流换热系数h=46.52W/（m2oC），其黑度ε1=0.9。

并分析热电偶测温误差的影响因素。

（12分）

3.已知某倒焰窑所用的煤的收到基组成为：

组分

Car

Har

Oar

Nar

Sar

Mar

Aar

质量（%）

72

6

4.8

1.4

0.3

3.6

11.9

高温阶段在窑底处测定其干烟气组成为：

组分

CO2

O2

N2

体积（%）

13.6

5.0

81.4

灰渣分析：

含C17%，灰分83%。

高温阶段每小时烧煤量为400kg，计算该阶段每小时烟气生成量（Nm3）及空气需要量（Nm3）。

（12分）

4.如图所示，用直径d=100mm的管道从水箱中引水。

如水箱中的水面恒定，水面高出管道出口中心的高度H=4m，管道的损失假设沿管长均匀发生，

。

求：

（1）通过管道的流速U和流量Q；

（2）管道中点M的压强pM。

（13分）

一、填空题：

（每空1分，共10分）

得分

评阅人

1、根据雷诺准数的大小，管道内流体的流动可依次为：

、和_。

2、一般局部阻力损失远大于摩擦阻力损失，所以减少压头损失必须从减小局部阻力着手，其途径可归纳为五个字，即：

、、、、_____。

3、燃料的热值有高位和低位两种，其区别在于燃烧产物的水份所处状态不同，高位热值时的水份是以存在，而低位则是以的形式存在。

二、名词解释题：

（每题4分，共16分）

得分

评阅人

1.角系数

2.相似准数

3.过剩空气系数

4．低位发热量

三、分析简答题：

（每题6分，共24分）

得分

评阅人

1.请简述对流传热和对流换热的概念，并比较其本质区别。

2.黑体、灰体、现实物体在辐射换热时有什么异同？

3.何谓辐射传热，并简述其特点。

4.什么是系统？

什么是控制体？

其各自的特点是什么？

四、计算题：

（共50分）

得分

评阅人

1.有两根用同样材料制成的等长度水平横管，具有相同的表面温度，在空气中自然散热，第一根管子的直径是第二根管子直径的10倍，如果这两根管子的（GrPr）值均在103~109之间，且可用准数方程式

。

试求两根管子的对流换热系数比值和热损失的比值。

（12分）

2.蒸汽管道内径、外径各为0.16m、0.17m，外包两层绝缘材料，第一层厚度0.03m，第二层厚度0.05m，管壁及两层绝缘材料的平均导热系数各等于λ1=81.5w/m.℃，λ2=0.174w/m.℃，λ3=0.093w/m.℃，管道内表面温度为t1=300℃，第二层绝缘材料外表面温度t4=50℃，试求每米长蒸汽管道的热损失和各层交界面温度t2、t3。

（12分）

3.已知煤的收到基组成（%）为：

Car

Har

Oar

Nar

Sar

Mar

Aar

72.0

4.4

8.0

1.4

0.3

9.0

4.9

设燃烧时空气系数α＝1.2，计算：

（1）每千克煤实际空气用量（Nm3/kg）；

（2）每千克煤实际湿烟气生成量（Nm3/kg）（不考虑空气中的水）。

（13分）

4.已知：

H=2.5m，窑内流动的烟气温度为1773K，标态下密度为1.32kg/Nm3，外界空气的温度为303K，如下图所示。

（1）若液面处的表压强为5Pa，求A点的表压，

（2）若A点的表压为20Pa，则液面处的表压为多少？

若为负压，求0压面的位置。

（13分）