[注册公用设备工程师考试密押题库与答案解析]暖通空调及动力专业分类模拟题传热学(二).docx

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1、注册公用设备工程师考试密押题库与答案解析暖通空调及动力专业分类模拟题传热学(二)注册公用设备工程师考试密押题库与答案解析暖通空调及动力专业分类模拟题传热学(二)暖通空调及动力专业分类模拟题传热学(二)一、单项选择题问题:1. 流体以层流掠过平板时，在x长度内的平均表面传热系数h与x处局部换热系数hx之比h:hx为 。A.1:3B.1:2C.2:1D.3:1答案:C解析 问题:2. 同一流体以同一流速分别进行下列情况对流换热，表面传热系数最大的是 。A.横掠单管B.在管内流动C.纵掠平板D.纵掠单管答案:A解析 由于长管和平板一般较长，边界层较厚，对流换热系数小，在横掠单管时，流体流程较短，边界

2、层较薄，而且在后部会出现边界层的脱离，使表面传热系数较大。问题:3. 在Gr2000时，垂直空气夹层的换热过程相当于纯导热过程。已知tw1=15，tw2=5，在这种情况下导热量为最小时夹层厚度 mm。A.68B.810C.1012D.1214答案:C解析 定性温度tm=(tW1+tW2)/2=10 查得物性参数v=14.1610-6m2/s，=1/Tm=1/283.15 当夹层厚度=10.5mm，导热量为最小。 问题:4. 常物性流体管内受迫流动，沿管长流体的平均温度，在常热流边界条件下呈 变化，在常壁温边界条件下呈 规律变化。A.对数曲线，对数曲线B.对数曲线，线性C.线性，线性D.线性，对

3、数曲线答案:D解析 常热流边界条件，当热流密度为常数时，说明流体的平均温度在常热流边界条件下，呈线性变化。 长壁温条件下，则说明流体的平均温度在常壁温热流边界条件下，呈对数曲线变化。 问题:5. 若粗糙红砖、空气、表面氧化的铜管、磨光的铝的表面发射率分别为1，2，3，4，则有 。A.1234B.2431C.1342D.3214答案:C解析 粗糙红砖、空气、表面氧化的铜管、磨光的铝的表面发射率分别为0.9、0、0.65和0.05。问题:6. 有一房间，外墙厚度为400mm，室内墙表面温度为25，室外墙表面温度-15，则外墙的温度梯度为 。A.大小为25/m，方向垂直于外墙，指向室外B.大小为25

4、/m，方向垂直于外墙，指向室内C.大小为100/m，方向垂直于外墙，指向室外D.大小为100/m，方向垂直于外墙，指向室内答案:D解析 温度梯度的定义式，方向指向温度升高的方向。问题:7. 在换热器中，重油从300冷却到200，使石油从20加热到180。顺流布置和逆流布置时换热器的对数平均温差分别为 。A.98.5，148B.148，98.5C.148，122.5D.122.5，148答案:A解析 顺流：98.5。 逆流： 问题:8. 蒸汽沿向下方向外掠光滑管束凝结换热时，第一排管子的平均凝结表面传热系数 。A.最小B.最大C.与其他各排相等D.不确定答案:B解析 蒸汽沿向下方向外掠光滑管束凝

5、结换热时，由于凝液从上向下流动，除第一排管子以外的后排管子都会受到上排管子凝液的影响，使管子上的凝结液膜增厚，平均表面传热系数减小。问题:9. 关于傅里叶准则Fo和毕渥准则Bi，下列说法错误的是 。A.Fo是非稳态导热过程的无量纲时间B.Fo反映非稳态导热过程进行的深度C.Bi是表示物体内部导热热阻与物体表面对流换热热阻的比值D.Bi0.1，瞬态导热的加热或冷却问题，可以用集总参数法求解答案:C解析 毕渥准则Bi0.1，瞬态导热的加热或冷却问题，可以用集总参数法求解。问题:10. 凡平均温度不高于350，导热系数不大于 W/(mK)的材料称为保温材料。A.0.2B.0.12C.0.02D.0.

6、18答案:B解析 国家标准规定：凡平均温度不高于350，导热系数不大于0.12W/(mK)的材料称为保温材料。问题:11. 冬季一车间的外墙内壁温度为tw=10，车间的内墙壁温度tam=16.7，车间内气体温度tf=20。已知内墙与外墙间的系统发射率为0.9，外墙内墙对流换热表面传热系数hc=3.21W/(m2K)，外墙的热流密度为 W/(m2K)。A.32.1B.42.2C.64.2D.86.6答案:C解析 qc=hc(tf-tW)=3.21(20-10)=32.1W/m2 qr=b()=0.95.6710-8(273+16.7)4-(273+10)4=32.1Wm2 q=qc+qr=64.

7、2W/m2 问题:12. 单纯的导热发生在 中。A.气体B.液体C.固体D.以上三种物体答案:C解析 气体和液体中会伴随热对流。问题:13. 一套管式换热器，水从180冷却到100，油从80加热到120，该换热器的对数平均温差和效能分别为 。A.49.7，0.8B.49.7，0.6C.36.4，0.8D.36.4，0.6答案:C解析 从温度分析该换热器为逆流：36.4 问题:14. 接上题，外墙内壁复合换热表面传热系数 W/(m2K)，热损失中辐射散热所占的比例为 。A.6.42；0.5B.64.2；0.5C.9.58；0.5D.95.8；0.5答案:C解析 问题:15. 炉墙平壁用两层同样厚

8、度的保温材料保温，两种材料的导热系数分别为1、2(12)，1、2为常数，下列说法正确的是 。A.将2的材料放在内侧，则保温效果好B.将1的材料放在内侧，则保温效果好C.无论保温材料怎么放置，保温效果一样D.无法确定答案:C解析 对平壁保温材料而言，材料的导热系数与温度无关，因传递的热流密度为常数，无论两种保温材料如何放置，材料的放置次序对总热阻没有影响。问题:16. 关于Bi和Nu准则，下列说法错误的是 。A.Bi和Nu的表达式一样，式中物理量含义相同B.成是反映瞬态稳态导热问题的无量纲准则C.Nu是反映对流换热问题的无量纲准则D.Bi准则和Nu准则没有关系答案:A解析 Bi和Nu的表达式一样

9、，式中物理量含义不同：Bi数中，是导热物体的导热系数；Nu数中，是流体的导热系数。问题:17. 内壁黑度为，温度为T，直径为D的空腔黑体，球壁上有一直径为d(dD)的小孔，该空腔通过小孔向外辐射的能量为 。A.bT4D2/4B.bT4D2/4C.bT4d2/4D.bT4d2/4答案:D解析 小孔具有黑体的性质，E=bT4，从而小孔向外辐射的能量为bT4d2/4。问题:18. 下列工质中Pr数最小的是 。A.空气B.水C.变压器油D.水银答案:D解析 Pr=v/n，根据Pr的大小，流体可分成三类：高Pr流体，如各种油类，黏度大而热扩散率小，变压器油Pr100=80；低Pr流体，如液态金属，黏度小

10、而热扩散率大，水银Pr100=0.016；普通Pr流体，如空气、水等，Pr在0.710之间，水Pr100=1.75，空气Pr100=0.7。问题:19. 表面传热系数为8000W/(m2K)、温度为20的水流经60的壁面，其对流换热的热流密度为( )W/m2。A.3.2105B.3.2104C.6.4105D.6.4104答案:A解析 q=h(tW-tf)=8000W/(m2K)(60-20)K=3.2105W/m2。问题:20. 400的热气体流入一逆流式换热器中，气体的出口温度为200，气体将质量流量为20kg/s，定压比热为4.18kJ/(kgK)的水从30加热到80。换热器的换热面积为

11、300m2，此换热器的传热系数为 W/(m2K)。A.12B.46C.59D.106答案:C解析 问题:21. 管内流动流体某断面平均温度按 计算。A.对数平均温度B.算数平均温度C.焓值D.质量答案:C解析 管内流动流体某断面平均温度定义式： 问题:22. 面积为A2的空腔2与面积为A1的内包小凸物1之间的角系数X2，1为 。A.1B.A1/A2C.A2/A1D.2A1/A2答案:B解析 根据角系数互换性X1，2 A1=X2，1 A2，又由于X1，2=1，则X2，1=A1/A2。问题:23. 按照导热机理，水的三种状态下 的导热系数最小， 的导热系数最大。A.冰；液态水B.液态水；水蒸气C.

12、水蒸气；冰D.水蒸气；液态水答案:C解析 同种物质，固、液、气三态导热系数依次减小。问题:24. 两种厚度相同材质不同的大平壁紧密接触时进行稳态导热过程，第一种材质大平壁的绝对温差大于第二种材质大平壁的绝对温差，即|t1-t2|t2-t3|，则 。A.12B.1=2C.12D.12答案:A解析 大平壁热流密度为q=t/，因无内热源大平壁，热流密度为常数，当厚度相同，温差大，则导热系数小。问题:25. 一直径为0.5mm的热电偶，热电偶材料的=125W/(mK)，=8930kg/m3，c=400J/(kgK)。热电偶初始温度为25，突然将其放入120的气流中，热电偶表面与气流问的表面传热系数h=

13、95W/(m2K)，求热电偶的过余温度达到初始过余温度的1时所需的时间为 s。A.812B.1317C.1822D.2327答案:B解析 ，可以采用集总参数法求解。 则 问题:26. 黑体表面温度由30增加到333，该表面辐射力增加为原来 倍。A.15B.20C.16D.11答案:C解析 16倍。 问题:27. 接上题，计算平板在x=250mm处的局部表面传热系数hx，整个平板的表面传热系数h以及单位宽度的热流量为 。A.941W/(m2K)，1882W/(m2K)，9.4kWB.1882W/(m2K)，94lW/(m2K)，9.4kWC.941W/(m2K)，1882W/(m2K)，18.8

14、kWD.1882W/(m2K)，941W/(m2K)，-18.8kW答案:C解析 (4.7105)1/24.311/3=940.83W/(m2K) h=2hx=1881.66W/(m2K) 换热量=h(tw-tf)A=1881.66(60-20)0.251=18.82103W=18.82kW。 问题:28. 锅炉炉墙由三层平壁组成，内层是耐火砖层，外层是红砖层，中间石棉保温层。由内到外三层的厚度和导热系数分别是：1=0.23m，1=1.20W/(mK)，2=0.05m，2=0.095W/(mK)，3=0.24m，3=0.60w/(mK)。炉墙内侧烟气温度=511，烟气侧表面传热系数h1=35W

15、/(m2K)；锅炉炉墙外空气温度=220，空气侧表面传热系数h1=315W/(m2K)。该传热过程传热系数或通过炉墙的热损失为 。A.0.820.83W/(m2K)，400410W/m2B.0.840.85W/(m2K)，420430W/m2C.1.101.12W/(m2K)，580590W/m2D.1.201.22w/(m2K)，590600W/m2答案:A解析 平壁的传热系数 炉墙的热损失就是通过平壁的热流密度，为 问题:29. 半径为3mm的电线包一层厚3mm、导热系数=0.086W/(mK)的橡胶，设包橡胶后其外表面与空气间的表面传热系数(对流换热系数)h2=11.6w/(m2K)。计

16、算热绝缘直径，并分析橡胶的作用。A.14.8mm，减少散热B.14.8mm，增强散热C.12.0mm，增强散热D.12.0mm，减少散热答案:B解析 当橡胶的外径小于热绝缘直径，橡胶可以增强电线与空气间的散热。 因为d2=d1+23mm=12mmdc，所以橡胶可以增强电线与空气间的散热。 问题:30. 有一空气层，热表面温度为300，发射率为0.5，冷表面温度为100，发射率为0.8。当表面尺寸远大于空气层厚度时，求两表面之间的辐射换热量 W/m2。A.2228B.22280C.202D.2020答案:A解析 大平壁单位面积的辐射换热量为 问题:31. 热力管道外用两层保温材料保温，两种材料的

17、导热系数分别为1、2(12)，1、2为常数，下列说法正确的是 。A.将2的材料放在内侧，则保温效果好B.将1的材料放在内侧，则保温效果好C.无论保温材料怎么放置，保温效果一样D.无法确定答案:A解析 对于圆筒形保温材料而言，内侧温度变化率较大，故将导热系数较小的材料布置在内侧，将充分发挥其保温作用。问题:32. 接上题，板的发射辐射、板的有效辐射为 。A.2835W，3195WB.2835W/m2，3195W/m2C.120W，150WD.120W/m2，150W/m2答案:B解析 发射辐射为1Eb1=2835W/m2； 因为则有效辐射 问题:33. 等截面直肋，提高肋片效率，下列方法正确的是

18、 。A.增加肋片的导热系数B.增大肋片的表面传热系数C.减小肋片的厚度D.增加肋片的长度答案:A解析 等截面直肋散热的影响因素见表2-3。 表2-3 等截面直肋散热的影响因素 项目 肋片效率 肋的总散热量 肋端温度值 增大表面传热系数 减小 增大 减小 增大肋厚 增大 增大 增大 增大肋高 减小 增大 减小 增大肋的导热系数 增大 增大 增大 问题:34. 物性参数为常数的一圆柱导线，通过的电流均匀发热，导线与空气间的表面传热系数为定值，建立导线的导热微分方程采用 。A.柱坐标下一维无内热源的不稳态导热微分方程B.柱坐标下一维无内热源的稳态导热微分方程C.柱坐标下一维有内热源的不稳态导热微分方

19、程D.柱坐标下一维有内热源的稳态导热微分方程答案:D解析 圆柱导线，沿长度方向电流均匀发热，热量沿半径方向从里向外传递，因此应建立柱坐标下一维(沿半径方向)有内热源的稳态导热微分方程。问题:35. 若换热器中，一侧流体为冷凝过程(相变)，另一侧为单相流体，下列说法正确的是 。A.逆流可获得比顺流大的换热温差B.顺流可获得比逆流大的换热温差C.逆流或顺流可获得相同的温差D.垂直交叉流可获得最大换热温差答案:C解析 对于一侧是相变换热的换热器，无论是顺流还是逆流，所获得的对数平均温差相同。问题:36. 无限空间自然对流，在常壁温或常热流边界条件下，当流态达到旺盛紊流时，沿程表面传热系数hx将 。A

20、.增大B.不变C.减小D.开始减小，而后增大答案:B解析 研究表明，在常热流或常壁温边界条件下，当流态达到旺盛紊流时，沿程表面传热系数hx将保持不变。问题:37. 随着沸腾换热表面过热度(tW-tS)增加，气化核心逐渐增多，后增加的气化核心的大小比先形成的核心大小的 。A.大B.小C.相等D.不确定答案:B解析 气化核的形成条件Rmin=2Ts/(rt)，当过热度(tW-tS)升高，从而使气化核最小半径Rmin减小。问题:38. 第一类边界条件下，常物性稳态导热大平壁，其温度分布与导热系数无关的条件是 。A.无内热源B.内热源为定值C.负内热源D.正内热源答案:A解析 第一类边界条件下，常物性

21、稳态导热大平壁，无内热源，导热微分方程为，则温度分布于导热系数无关。问题:39. 黑体在1000时的发射辐射力为 W/m2。A.56700B.567000C.148970D.14897答案:C解析 Eb=bT4=5.6710-8(1000+273.15)4=148970w/m2。问题:40. 有一厚度为50mm的无限大平壁，其稳态温度分布为t=200-2000x2()。大平壁材料的导热系数为40W/(mK)，大平壁中的内热源强度为 。A.0B.8000W/m3C.-8000W/m3D.160000W/m3答案:D解析 大平壁建立热平衡方程，有 q|x-q|x=0=qV 而 计算得q|x=0=0

22、；q|x=-40(-40000.05)=8000W/m2 代入热平衡方程得 qV=(8000-0)/0.05=160000W/m3 问题:41. 大气层能阻止地面上绝大部分的热辐射透过，这称之为大气层的 。A.选择性B.温室效应C.吸收性D.反射性答案:B解析 大气层能阻止地面上绝大部分的热辐射透过，对地面具有保温作用，此性质称为大气层的温室效应。问题:42. 直径为200mm的蒸汽管道，放在剖面为400mm500mm的砖砌沟中，管道表面的发射率1=0.74，砖砌沟的发射率2=0.92，蒸汽管道的表面温度为150，砖砌沟的平均温度为20，每米蒸汽管道的辐射热损失为 W。A.400500B.50

23、0600C.600700D.700800答案:C解析 此问题属于空腔与内包壁面之间的辐射换热 简算，因为，较小，此项忽略不计。 则1，2=1A1()=0.730.25.6710-8(150+273)4-(20+273)4=641W/m(不进行简算，1，2=627W/m)。 问题:43. 当管道外径为d2的管道采取保温措施时，应当选用临界热绝缘直径de 的材料。A.大于幽B.没有要求C.小于d2D.等于d2答案:C解析 所对应的总热阻为极小值时的绝缘层外径为临界热绝缘直径，也就是说当绝缘层外径为临界热绝缘直径时散热量最大。因此，当管道外径大于临界热绝缘直径时，总热阻总是大于极小值，这样，加热绝缘

24、材料保温就有效。问题:44. 对流换热以 作为基本计算式。A.傅里叶定律B.牛顿冷却公式C.普朗克定律D.热力学第一定律答案:B解析 对流换热的计算公式是q=h(tW-tf)，是牛顿冷却公式。二、多项选择题问题:1. 一表面具有漫辐射性质，则该表面 。A.I=常数B.E=常数C.E=ID.E=Encos A B C D答案:ACD解析 兰贝特余弦定律的内容。问题:2. 下列各参数中，属于物性参数的是 。A.表面传热系数B.传热系数C.导热系数D.热扩散率 A B C D答案:CD解析 热扩散率，是一复合物性参数。问题:3. 关于物质导热性能和导热系数的说法正确的是 。A.导热系数的大小主要取决

25、于物体种类B.导电好的物质，导热性能一定好C.导热系数随温度变化而变化D.保温材料的导热系数随湿度增加而显著增加 A B C D答案:ABCD解析 参看书中导热系数内容。问题:4. 灰体表面热阻与 有关。A.表面粗糙度B.表面尺寸C.表面材料D.表面位置 A B C D答案:ABC解析 表面热阻表达式，与表面积和发射率有关。发射率取决于表面粗糙度、表面材料。问题:5. 强化流体在管内对流换热的措施有 。A.在管内加内插物B.加大管内流体流速C.增大管径D.把圆管换成椭圆管 A B C D答案:ABD解析 因为管内加内插物对流体有扰动作用，可提高管内表面传热系数。h=f(u0.8，d-0.2)，增加流速、用椭圆管代替圆管能提高管内表面传热系数。问题:6. 物体能够发射热辐射的特点有 。A.物体温度大于0KB.不需要传播介质C.具有较高温度D.黑表面 A B C D答案:AB解析 凡是温度大于0K均有发射热辐射的性质，物体发射热辐射不需要传播介质。 21 / 21