武汉理工大学 工程热力学和传热学往年试卷(含答案)

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(8分)

② 采用缩放管P2?Pb?0.2Mpa?P2?kT2?T1?????706.7Kk?1

(7分)

?P1? 出口流速W2?2Cp(T1?T2)?2KK?1R(T1?T2)?817.5m/s 3.解:该顶面与外界换热有:对流换热量Q1、吸收太阳的热量Q2、向太空辐射散热Q3

① Q1??A?tf?tw??20?400?(25?15)?80Kw(3分)

② (5Q2??sAGscos??0.15?400?1000?cos30o?51.962kw分)

③ Q3???A?Tw4?Ts4??0.94?5.67?10-8?400?(2884?2434) ?72.334Kw

故冷损失量 Q ? ( Q 1 ? Q 2 ? Q 3) ? 3600 ? 1 .789 ? 10 5 kw (2分)

分)

(5武汉理工大学教务处

试题标准答案及评分标准用纸

课程名称 : 工程热力学和传热学 (B 卷)

一、选择、填空题(每题2分,共10分,)B卷

1.C 2 A 3.A 4.A 5.A

二、填空题(每题5分,共20分,)

1、-190KJ 2、33.85% 3、0.267KJ/kg.k 31.1Kg/kmol 4、10.8℃

三、简答题(每题5分,共25分)

1、答:可能可逆也可能不可逆,当热源温度与空气温度随时保持无限小的温差时可逆。 2、证明:因为系统与外界无热量和功量交换,故过程热力学能不变,即T2=T1

P222 ?s?Cm,plnT?RmlnP??Rmln?19.144KJ/kmol.kT1PP11

因为?S?0,故此过程不可逆。

p3、答:过程1-2即为所求

2 1n=0n=1

n=k n=∞v

4、答: 短管的平均换热系数大。因为流体在入口段温度边界层较薄,故换热能力强,即有“入口效

应”。

5、答:钢锭被加热时,当金属温度较低,实际上没有可见光辐射,不能觉察到金属颜色的变化。但

随着温度的升高,热辐射中可见光的比例不断增加,故金属将相继呈现颜色变化直到白炽。

四、计算题(共45分)

1.解:① 临界压力Pcr?P1??cr?1.32MPa?Pb

P1k3② v2?v1(P)?0.064m/kg21故 P2?Pcr?1.32MPa T2?T1(出口流速 w2?2Cp(T1?T2)?2p2p1)k?1k?294k(8分)

kR(T1?T2) =343.8msk?1

qm?A2w2V2?5.37kg/s (7分)

增压比相同2、解:①

P2?PT2?T1()?444k1P3?0.548Mpap1 ( (5分)

p2n?1n

②单级耗功

n?1??n??np?2??1??1.3?0.1?106?800??0.5481.3?1?1??1.67?105KJ/hWc,n?P1V1??????1.3?1n?1p1?1.3????????总耗功Wc?2?Wc,n?3.33?105KJ/h(5分)

③高、低压气缸散热量

Qk?n1?Q2?n(k?1)Wc,n?0.32?105KJ/h中间冷却器散热Q.CPV13?mp(T2?T1)?1RT?Cp(T2?T1)?1.34?105KJ/h1 故散热量Q?Q1?Q2?Q3?1.98?105KJ/h

3.解:① 板1的本身辐射为 E 41 ? ?? T 1 ? 5878 w / m 2 2、两板间辐射换热量为② 两板间辐射换热量为 q1,2?Eb1?Eb2?4592.67

qEb1?Eb211,2?1?4592?.67?1w1w/m2?/22m?1???1?11?2 J1?Eb1?1??1q1,J?E1??1?211b1??q1,2 ?6200.15k/1 ?6200m.15k/m板板1的反射辐射的反射辐射

板P11G的反射辐射1?J1?E1?322.15w/m2

P1G1?J1?E1?322P1G.115?wJ/1m?2E1?322.15w/m2③ 对板1的投射辐射等于板2的有效辐射

3J、 2 ? 对板 E b2 1 ?的投射辐射等于板 1??? 2 2 q 1 ,3? 1607 1. 的投射辐射等于板44 w 2 的有效辐射/ m 22 、对板 2 的有效辐射

J 2?Eb2?1??2?q1,21??2222J2??Eb16072?.44w/mq1,2?1607.44w/m ?2 5分) (5分)

5分)

5分)

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