材料工程基础复习资料
一、 题型介绍
1.填空题（15/15）
2.名词解释（4/16）
3.简答题（3/21）
4.计算题（4/48）
二、复习内容
1.名词解释（Chapters 2-4）
热传导：两个相互接触的物体或同一物体的各部分之间，由于温差而引起的热量传递现象，称为热传导。

（依靠物体微观粒子的热运动而传递热量）
热对流：指流体不同部分之间发生相对位移，把热量从一处传递到另一处的现象。

（依靠流体质点的宏观位移而传热）
热辐射：物体通过电磁波向外传递能量并能明显引起热效应的辐射现象称为热辐射。

（不借助于媒介物，热量以热射线的形式从高温物体传向低温物体） 温度场：某瞬时物体内部各点温度的集合，称为该物体的温度场。

稳态温度场：温度不随时间变化的温度场。

等温面：温度场中同一瞬间同温度各点连成的面。

导热系数：在一定温度梯度下，单位时间内通过单位垂直面积的热量。

热射线：能被物体吸收并转变成热能的部分电磁波。

光谱辐射强度（E λ）：单位时间内物体单位辐射面积表面向半球空间辐射从d λλλ+到波长间隔内的能量。

辐射力（E ）：单位时间内物体单位辐射面积向半球空间辐射的全波段的辐射能，称为辐射力。

立体角：以球面中心为顶点的圆锥体所张的球面角。

角系数：任意两表面所组成的体系，其中一个表面（如F 1）所辐射到另一表面
上的能量占其总辐射能量的百分数，称为第一表面对第二表面的角度系数，简称角系数，记为12ϕ。

有效辐射：本身辐射和反射辐射之和称为物体的有效辐射。

照度：到达表面单位面积的热辐射通量。

黑度：实际物体的辐射力和同温度下黑体的辐射力之比。

空间热阻：由于物体的尺寸形状和相对位置的不同，以致一物体发射的辐射能不可能全部到达另一物体的表面上，相对于全部接受辐射能来说，有热阻的存在，称为空间热阻。

表面热阻：由于物体表面不是黑体，所以它不可能全部吸收投射到它表面上的辐射能，相对于黑体来说，可以看成是热阻，称为表面热阻。

光带：把具有辐射能力的波长范围称为光带。

绝对湿度：单位体积湿空气所含水蒸气的质量称为湿空气的绝对湿度。

相对湿度：指湿空气的绝对湿度与同温度下饱和空气的绝对湿度之比。

含湿量：1Kg的干空气所携带的水蒸气的质量。

湿球温度计：在普通温度计外包裹湿纱布，湿纱布的一端浸入水中，使得纱布保持湿润，这种温度计称为失球温度计。

露点：当未饱和湿空气中水蒸气分压或含湿量不变时，湿空气冷却到饱和状态的温度称为露点。

平衡水分：当物料表面水蒸气分压与湿空气水蒸气分压达到平衡时，物料的含水量不再随与空气接触时间的延长而变化，此时物料的含水量就是该空气状态下的该物料的平衡含水量。

恒定干燥条件：是指干燥过程中空气的湿度、温度、速度以及与湿物料的接触状况都不变。

发热量（热值）：单位质量或体积的燃料完全燃烧，当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量。

结渣性：煤在燃烧的高温状态下灰分的粘结能力。

闪点：当有火源接近时，若出现蓝色的闪光，此时的油温称为闪点。

燃点：油温继续升高，用火源接近油表面时在蓝色闪光后能持续燃烧，此时的油温称为燃点。

着火点：油温达到一定程度，油表面蒸气自燃，此时的油温称为着火点。

爆炸浓度极限：当空气中燃料油蒸气达到一定浓度时，遇到明火或温度升高到一
定程度就会发生爆炸的浓度称为爆炸浓度极限。

理论空气量：单位质量或体积的燃料完全燃烧所需要的最少的空气称为理论空气量。

理论烟气量：单位质量或体积的燃料完全燃烧产生的最少烟气称为理论烟气量。

理论燃烧温度：在稳态、绝热、完全燃烧条件下，如果输入燃烧室内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。

量热计式燃烧温度：假定燃料在绝热系统中完全燃烧，并且不考虑燃烧产物在高温下的热分解时计算出的燃烧温度为量热计式燃烧温度。

回火：当气体喷出速度远小于火焰传播速度时，会发生回火现象。

脱火：当气体喷出速度远大于火焰传播速度时，会发生脱火现象。

过剩空气系数：实际使用空气量与理论空气量的比值。

黑体：吸收率为1的理想吸收体。

低位发热量：高位发热量减去水的汽化热就是燃料的低位发热量。

对流换热：流体与固体之间接触时彼此之间的换热过程。

分散垂直气流法则：在几何压头其主要作用的情况下，在分散垂直通道内，热气体应当自上而下流动才能使气流温度均匀分布；同样，冷气体应当自下而上流动才能使气流温度均匀分布。

产热度：燃料的热值，完全用于气态产物升温时，所能达到的温度称燃料理论发热温度，或发热温度，产热度，用
t表示。

m
灰体：辐射光谱连续，而且任何温度下所有各波长射线的单色辐射力正好都是
同温度下相应黑体单色辐射力的E
λ分数。

方向辐射力：单位发射表面面积在单位时间内，向空间指定方向周围微元立体角内发射的全波段的辐射能量。

单色吸收率：物体对某种波长辐射能的吸收率称为单色吸收率。

投射辐射：单位时间内投射到单位面积上的总辐射能量。

实际燃烧温度：按照实际燃烧情况，考虑到各种热损失时，燃料燃烧生成的烟气所达到的温度。

湿球温度：在普通温度计外包裹湿纱布，湿纱布的一端浸入水中，使得纱布保持湿润，在平衡状态下，空气向湿纱布传递的热量恰好等于湿纱布表面水分汽
化所需热量时，温度计所读出的温度，即为湿球温度。

2.简答题
（1）有人说：“常温下呈红色的物体表示该物体在常温下红色光的光谱发射率较其它单色光（黄、绿、蓝等）的光谱发射率高”。

你认为这种说法正确吗？为什么？
答：不正确。

因为常温下物体呈现的颜色是由于物体对可见光中某种单色光的反射造成的。

红色物体正是由于物体对可见光中的黄、绿、蓝等色光的吸收比较大，反射比较小，而对红光的吸收比较小，反射比较大所致。

根据基尔霍夫定律，)()(λαλε=，可见红光的光谱发射率较其他单色光的光谱发射率低而不是高。

（2）什么是燃料的热值，对比说明高位热值与低位热值的区别。

单位质量的燃料完全燃烧所散出的热量称为燃料的发热量或热值。

单位燃料完全燃烧后，燃烧产物中的水蒸气冷凝成液态水，而其它燃烧产物冷却到反应前温度时所放出的热量，称高位发热量；单位燃料完全燃烧后，所有燃烧产物冷却到反应前温度，且其中的水以水蒸气的形式存在时所放出的热量，称低位发热量。

（3）冷空气A(X 0,I 0)预热到温度t 1(B 点)后再用于物料的干燥。

若干燥过程为
理论干燥，且出干燥器空气C 的温度为t 2 。

请在I-X 图上画出A 、B 、C 三点的
示意位置。

（4）在窑炉系统中气体垂直流动时的分流法则是什么？此法则的适用条件是什么？
答：在窑炉系统中气体垂直流动时的分流法则是指在分散垂直通道内，热气体应当自上而下流动才能使气流温度均匀分布；同样，冷气体应当自下而上流动才能使气流温度均匀分布。

此法则的适用条件是：主要应用于几何压头起主要作用的通道内，如果通道内有阻力很大，此法则就不适用。

（5）什么是烟囱的“抽力”，影响烟囱抽力的因素有哪些？
答：烟囱的“抽力”是指烟囱底部负压的绝对值。

影响烟囱抽力的因素有：烟囱的高度、烟气的温度、空气的温度、空气的湿度、海拔高度
（6）请简述静压强的特性。

答：静压强的特性为：
（1）流体具有各个方向上的静压强；
（2）流体静压强处处垂直于固体壁面，固体壁面对流体的反作用力必然垂直指向流体表面。

（3）流体内部任一点的静压强大小与其作用面的方向无关
（4）液体的静压强仅与其高度或深度有关，而与容器的形状及放置方式无关。

221222
22av av av av av av a c w d H w w Hg h ρλρρρρ--）－（）－（＝　
气体的静压强沿高度变化小，密闭容器可以认为静压强处处相等。

（7）已知流场的运动方程为：u x =y 2+z 2，u y =z 2+x 2，u z =x 2+y 2，请分析说明该流场是否满足不可压缩流体的连续性条件？
解：因为：
根据连续性方程：
所以：该流场满足不可压缩流体的连续性条件。

（8）请说明湿空气的露点、湿球温度、干球温度的大小关系，何时三者相等？ 答：当空气为不饱和空气时，露点温度低于湿球温度低于干球温度，当空气为饱和空气时，三者相等。

3.计算题
1.5 管路由不同直径的两管前后相连接所组成，小管直径0.2A d m =，大管直径0.4B d m =。

水在管中流动时，A 点压强270/A P kN m =，B 点压强240/B P kN m =，B 点流速1/B u m s =。

试判断水在管中流动方向。

并计算水流经两断面间的水头损失。

0=∂∂+∂∂+∂∂z u y u x u z y x 0=∂∂=∂∂=∂∂x u x u x u x x x。