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工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)
專 業(yè)：制冷及低溫工程課程名稱：工程熱力學(xué)與傳熱學(xué)
說明：答案標(biāo)明題號寫在答題紙上，寫在試題紙上的無效。
工程熱力學(xué)部分
一、簡答題：（每題6分，共30分）
1. 兩股濕空氣穩(wěn)定絕熱合流，濕空氣的參數(shù)分別為：ma1、p1、t1、h1、s1、c1;ma2、p2、t2、h2、s2、c2,合流后的參數(shù)用角標(biāo)3表示。試寫出質(zhì)量方程、能量方程和熵方程。
2. 試用焦耳--湯姆遜系數(shù)，分析理想氣體和制冷劑，在絕熱節(jié)流后產(chǎn)生的溫度效應(yīng)。
3. 試根據(jù)熱力學(xué)第二定律證明p-v圖上可逆絕熱過程線不相交。
4. 門窗緊閉的房間內(nèi)有一臺電冰箱正在運(yùn)行，若敞開冰箱大門就有一股涼氣撲面，使人感到?jīng)鏊Ｄ阏J(rèn)為能否通過敞開冰箱大門的方式降低室內(nèi)溫度？
5．已知濕空氣的溫度、壓力以及水蒸氣分壓力，判斷濕空氣是否飽和？什么條件下才結(jié)露？其含濕量如何？
二、計(jì)算題（每題15分，共45分）
1．有一可逆熱機(jī)，如圖所示，自高溫?zé)嵩磘1吸熱，向低溫?zé)嵩磘2和t3放熱。已知：t1=727℃,t3=127℃,Q1=1000kJ,Q2=300kJ,W=500kJ, 求：
Q3
T1
T2
W
Q1
Q2
T3
（1）Q3=?
（2）可逆熱機(jī)的熱效率？
（3）熱源溫度t2=?
（4）三熱源和熱機(jī)的熵變？
（5）在T-S圖上表示熱機(jī)循環(huán)。
2．空氣壓縮制冷裝置，吸入的空氣p1=0.1MPa, t1=27°C，絕熱壓縮到
p2=0.4Mpa，溫度為-10°C，空氣進(jìn)入膨脹機(jī)的溫度為20°C，
試求： (1) 壓縮機(jī)出口壓力； (2) 制冷機(jī)的質(zhì)量流量；
(3) 壓縮機(jī)的功率； (4) 循環(huán)凈功率。
3. 已知范德瓦爾方程 ，求：1mol氣體由初態(tài)v1可逆地定溫膨
脹到終態(tài)v2，所吸收的熱量。
傳熱學(xué)部分
一、問答題（每題6分，共30分）
1.試說明得出導(dǎo)熱微分方程所依據(jù)的基本定律。
2.一大平壁兩側(cè)表面溫度分別為T1和T2，且T1＞T2，其導(dǎo)熱系數(shù)λ與溫度T呈線性變化：λ=λ0+AT，式中λ0為正值常數(shù)。試畫出對應(yīng)于A＞0、A＝0和A＜0三種情況下一維平壁穩(wěn)態(tài)導(dǎo)熱時的溫度分布曲線，并說明理由。 么叫珠狀凝結(jié)？膜狀凝結(jié)時熱量傳遞過程的主要阻力在什么地方？
4.寫出Pr數(shù)的表達(dá)式并說明其物理意義；Pr=1時流動邊界層厚度與溫度邊界層厚度相等的結(jié)論適用于何種場合？
5.什么是有效輻射？若黑體的輻射力為Eb、投入輻射為G，試問黑體的有效輻射J為多少？
二、計(jì)算題（每題15分，共45分）
1. 有一厚為20mm的大平壁，導(dǎo)熱系數(shù)為1.3W/(m·K)。為使每平方米壁面的熱損失不超過1500W，在外表面上覆蓋了一層導(dǎo)熱系數(shù)為0.12W/(m·K)的保溫材料。已知復(fù)合壁兩側(cè)溫度分別為700℃及50℃，試確定此時保溫層的厚度。
共3頁 第3頁
2.一常物性、不可壓縮的流體同時流過內(nèi)徑分別為d1與d2的兩根直管而被加熱，且d1=2d2。流動與換熱均已處于湍流充分發(fā)展區(qū)域，對流換熱的實(shí)驗(yàn)關(guān)聯(lián)式為Nu=0.023Re0.8Pr0.4。試確定在下列兩種情況下兩管內(nèi)平均表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)的相對大小:
(1)流體以同樣的流速流過兩管；
(2)流體以同樣的質(zhì)量流量流過兩管。
3. 三個表面構(gòu)成一個封閉系統(tǒng)，其中表面1、2為黑體，且都為平面；表面3為絕熱面。假定兩個黑體表面的面積相等，即A1=A2，溫度分別為T1與T2，試畫出該輻射換熱系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)圖，并導(dǎo)出表面3（絕熱面）的溫度T3的表達(dá)式。
3.什么叫膜狀凝結(jié)？什http://www.ipr-jzsc.com/
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