杭州电子科技大学热工基础级a卷答案

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1、杭州电子科技大学学生考试卷（A）卷考试课程热工基础考试日期2011年6月16日成绩课程号教师号任课教师姓名张志霄考生姓名学号（8位）年级专业车辆工程一、简答与名词解释（20分，每题2分）：1、焓的定义是什么？其单位是什么？H=U+pV，单位J2、什么是孤立系统的熵增原理？孤立系内一切过程均使孤立系统熵增加，其极限为一切过程均可逆时系统熵保持不变。3、什么是卡诺循环？等温吸热、放热，绝热膨胀、压缩，两个热源4、混合气体的分压力定律混合气体的总压力等于各组分气体分压力之和5、活塞式内燃机的定容加热、混合加热、定

2、压加热3个循环，在压缩比和吸热量相同的条件下，热效率最大和最小的分别是哪一种循环？最大：定容，最小：定压6、写出热量传递的三种基本方式。导热、对流、热辐射7、给出无限大平板加热或冷却过程中毕渥数Bi的定义式，并指出其物理含义。Bi=hl/λ，表示物体内部导热热阻与外部对流热阻的相对大小8、什么是灰体？光谱吸收比与波长无关的物体9、管内强迫对流中，弯管和短管对对流换热起到什么作用？弯管和短管均可起到强化对流换热的作用10、什么是兰贝特定律？黑体的辐射强度与方向无关，即半球空间各方向上的辐射强度相等，空间分布均

3、匀。定向辐射力与随方向角按余弦规律变化二、分析题（32分，每题8分）1、根据p-v图，在T-s图上画出循环A(1-2-3-4-1)和循环B(1-2-3-5-1)，并比较其热效率的大小，说明理由。（1-2和3-4-5均为绝热过程）123451与12341相比，吸热量相同（2-3），但123451的循环净功较大，因此，123451的循环热效率较大第18页共18页2、有1kmol的某种理想气体，从状态1经过一个不可逆过程变化到状态2。已知状态1的压力、体积和温度分别为p1、V1、T1，状态2的体积V2=2V1，温

4、度T2=T1。若设比热容为定值，试求熵差S2-S1。S2-S1==Rgln23、为了测量管内流体温度，常采用水银温度计并在管道壁上安装温度计套管。试说明为什么安装了温度计套管后会产生测温误差？如何减小测温误差？温度计读数为测温套管端部的温度tH，由于套管的导热，造成读数和实际流体温度的误差：，主要取决于套管长度，厚度及材料导热系数，表面对流换热系数。可采用较小的导热系数、厚度，增大对流换热系数和套管长度4、用裸露热电偶测量炉膛内的烟气温度。炉膛内壁温度为tw，烟气的真实温度为tf，热电偶测得的读数为t1（t

5、1＞tw）。热电偶的表面发射率为ε，烟气对热电偶对流换热的表面传热系数为h。如忽略热电偶因导热引起的误差，并视烟气为辐射透明介质，试导出稳定状态下，反映热电偶测量的烟气温度表达式，并对测量误差的产生和消除进行分析讨论。一、计算题（48分，每题12分）1、气体在气缸中被压缩，气体的热力学能和熵的变化分别为45kJ/kg和-0.289kJ/(kg.K)，外界对气体做功165kJ/kg。过程中气体只与环境交换热量，环境温度为300K。问该过程是否能够实现？若能实现，是可逆还是不可逆过程？汽缸内气体与环境共同组成一

6、个孤立系q=du+w=45-165=-120kJ/kg，工质放热，环境吸热ΔSsur=q/T0=120/300=0.4kJ/kg,ΔSiso=-0.289+0.4=0.111kJ/kg>0　　所以该过程可以实现，是不可逆过程。第18页共18页2、定容加热内燃机理想循环，设工质为空气，质量为1kg，比热容为定值，cV=0.718kJ/(kg.K)，并已知压缩比为6,，p1=0.0981MPa,t1=60℃，t3=tmax=1633℃，试求：（1）循环吸热量qH，放热量qL；(2)循环净功量w；(3)热效率η。

7、3、用热电偶测量气罐中气体的温度。热电偶的初始温度为20℃，与气体的表面传热系数为10W/(m2.K)。热电偶近似为球形，直径为0.2mm。已知热电偶焊锡丝的导热系数为6710W/(m.K)，ρ＝7310kg/m3，c=228J/(kg.K)。试计算（1）热电偶插入10s后，热电偶的过余温度为初始过余温度的百分之几？（2）要使温度计过余温度不大于初始过余温度的1％，至少需要多长时间？（1），可用集总参数法10s的相对过余温度为（2）过余温度不大于初始过余温度1％，4、空气以26m/s的速度横向掠过直径为35

8、mm，长0.5m的单根圆管，对流换热量为900W。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：确定平均表面传热系数的准则式为Nu=CRefnPrf0.325℃时空气的物性参数为：λ=0.026W/(m.K),ν=15.5×10-6m2/s,Pr=0.71C,n与Re的关系ReCN1~400.750.440~10000.510.51000~2×1050.260.62×105~1×1060.0760.