暖通空调与动力专业基础-2(总分：100.00，做题时间：90分钟)一、单项选择题(总题数：40，分数：100.00)1.在充分发展的管内单相流体受迫层流流动中，如果取同样管径及物性参数，则常壁温t w=C和常热流q=C 下，换热系数关系为______。
（分数：2.50）A.hq=C＜htw=CB.hq=C=htw=CC.hq=C＞htw=C √D.不确定解析：[解析] 在充分发展的管内单相流体受迫层流流动中，下式成立：Nu=4.36 (q=const)Nu=3.66 (t w =const)2.无限大空间竖壁自然对流换热，当壁面温度为定值或壁面热流密度为常数，板足够长时，正确的说法是______。
（分数：2.50）A.随着边界层的扩展进入紊流状态后，局部表面传热系数hx逐渐增大B.随着边界层的扩展，从层流发展到旺盛紊流，局部表面传热系数hx达到定值√C.随着边界层的扩展，局部表面传热系数hx逐渐减小D.随着边界层的扩展，平均局部表面传热系数hx逐渐减小解析：[解析] 理论和实验的研究都证明：无限大空间竖壁自然对流换热，当壁面温度为定值或壁面热流密度为常数，随着边界层的扩展，从层流发展到旺盛紊流，局部表面传热系数h x将保持不变。
3.常物性流体在管内受迫定型流动过程中，速度分布保持不变，流体温度及传热具有下列何种特性?______ （分数：2.50）A.温度分布达到定型B.表面对流换热系数趋于定值√C.温度梯度达到定值D.换热量达到最大解析：[解析] 管内受迫定型流动过程，即流动充分发展段，其特征是速度分布保持不变。
如果有换热时，将达到热充分发展段，其特征是常物性流体，表面传热系数保持不变。
4.根据单相流体管内受迫流动换热特性，下列入口段的表面传热系数与充分发展段的表面传热系数的关系中，正确的是______。
A．h 入口＞h 充分发展B．h 入口＜h 充分发展C．D．不确定（分数：2.50）A.B.C. √D.解析：[解析] 如下图所示。
5.以下关于饱和蒸汽在竖直壁面上膜状凝结传热的描述中，正确的是______。
（分数：2.50）A.局部凝结传热系数hx沿壁面方向x(从上到下)数值逐渐增加B.蒸汽中的不凝结气体会导致换热强度下降√C.当液膜中的流动是湍流时，局部对流传热系数保持不变D.流体的黏度越高，对流传热系数越大解析：[解析] 蒸汽中的不凝结气体会严重影响凝结换热，使换热强度下降很严重。
6.饱和蒸汽分别在A、B两个等温垂直壁面上凝结，其中A的高度和宽度分别为H和2H，B的高度和宽度分别为2H和H，两个壁面上的凝结传热量分别为Q A和Q B。
如果液膜中的流动都是层流，则______。
A．Q A =Q BB．Q A＞Q BC．Q A＜Q BD．（分数：2.50）A.B. √C.D.解析：[解析]7.饱和蒸汽分别在形状、尺寸、温度都相同的A、B两个等温垂直壁面上凝结，其中A上面是珠状凝结，B 板上是膜状凝结。
若两个壁面上的凝结传热量分别为Q A和Q B，则______。
A．Q A =Q BB．Q A＞Q BC．Q A＜Q BD．（分数：2.50）A.B. √C.D.解析：[解析] 珠状凝结换热系数比膜状凝结换热系数高10倍左右。
8.根据努塞尔特对凝结传热时的分析解，局部对流传热系数h x沿壁面方向x(从上到下)的变化规律为______。
A．hx∝x 2B．C．D．（分数：2.50）A.B. √C.D.解析：[解析]9.为了强化水蒸气在竖直壁面上的凝结传热，应采用以下哪个措施?______（分数：2.50）A.在蒸汽中掺入少量的油B.在蒸汽中注入少量氮气C.设法增加液膜的厚度D.设法形成珠状凝结√解析：[解析] 珠状凝结换热系数比膜状凝结换热系数高10倍左右。
蒸汽中有油，或有氮气(氮气属于不凝性气体)，或液膜增厚，凝结换热都会变差。
10.表面进行膜状凝结换热的过程中，影响凝结换热作用最小的因素为______。
（分数：2.50）A.蒸汽的压力√B.蒸汽的流速C.蒸汽的过热度D.蒸汽中的不凝性气体解析：[解析] 影响膜状凝结的主要因素有蒸汽速度、不凝性气体、表面粗糙度、蒸汽含油和蒸汽的过热度。
11.在沸腾换热过程中，产生的气泡不断脱离表面，形成强烈的对流换热，其中，产生的气泡能够存在并能继续长大的条件______。
A．只要满足B．只要满足(p v -p l)≥2σ/RC．只要壁面温度t w≥流体饱和温度t sD．壁面处有气化核心（分数：2.50）A.B. √C.D.解析：[解析] 产生的气泡能够存在而不消失的条件(p v -p l )=2σ/R，能继续长大(p v -p l )＞2σ/R。
12.以下关于实际物体发射和吸收特性的论述中，正确的是______。
（分数：2.50）A.实际物体的发射率等于实际物体的吸收率B.实际物体的定向辐射强度符合兰贝特余弦定律C.实际物体的吸收率与其所接受的辐射源有关√D.黑色的物体比白色的物体吸收率要高解析：[解析] 在局域热平衡条件下，漫灰表面的发射率等于吸收率。
漫射表面定向辐射强度符合兰贝特余弦定律。
在可见光的范围，黑色的物体比白色的物体吸收率要高。
实际物体的吸收率与其所接受的辐射源有关。
13.根据普朗克定律，黑体的单色辐射力与波长之间的关系是一个单峰函数，其峰值所对应的波长______。
（分数：2.50）A.与温度无关B.随温度升高而线性减小C.随温度升高而增大D.与绝对温度成反比√解析：[解析] 根据维恩位移定律λm T=2897.6μm·K。
14.根据斯蒂芬—玻尔兹曼定律，面积为2m 2、温度为300℃的黑体表面的辐射力为______W/m 2。
（分数：2.50）A.11632B.6112 √C.459D.918解析：[解析] E=σb T 4=5.67×10 -8×(273+300) 4 =6112W/m 2。
15.实际物体的辐射力可以表示为______。
A．E=αE bB．C．E=ε E bD．（分数：2.50）A.B.C. √D.解析：[解析] 发射率的定义ε=E/E b，E=ε E b。
16.关于实际物体的单色吸收率和单色发射率的论述中，错误的是______。
（分数：2.50）A.热平衡条件下实际物体的单色吸收率等于其所处温度下的单色发射率B.单色吸收率等于物体所处温度下的单色发射率C.实际物体的单色吸收率与波长有关D.实际物体在各个方向上的发射率完全相同√解析：[解析] 实际物体在各个方向上的发射率有所不同。
17.关于实际物体的吸收率与发射率之间关系的论述中，错误的是______。
（分数：2.50）A.热平衡条件下实际物体的吸收率等于其所处温度下的发射率B.物体的单色吸收率等于物体所处同温度下的单色发射率C.实际物体的吸收率等于它的发射率√D.实际物体在各个方向上的发射率有所不同解析：[解析] 实际物体的吸收率等于物体所处同温度下它的发射率。
18.辐射换热过程中能量属性及转换与导热和对流换热过程不同，下列错误的是______。
（分数：2.50）A.温度大于绝对温度OK的物体都会有热辐射B.不依赖物体表面接触进行能量传递C.辐射换热过程伴随能量两次转换D.物体热辐射过程热交换量与温度无关√解析：[解析] 物体热辐射过程热交换量与温度有关。
19.固体表面进行辐射换热时，表面吸收率α、透射率τ和反射率ρ之间的关系为α+τ+ρ=1。
在理想和特殊条件下表面分别称为黑体、透明体和白体，下列描述中错误的是______。
（分数：2.50）A.投射到表面的辐射量全部反射时，ρ=1，称为白体B.投射到表面的辐射量全部可以穿透时，τ=1，称为透明体C.红外线辐射和可见光辐射全部被吸收，表面呈现黑色，α=1，称为黑体√D.投射辐射中，波长在0.1～100μm的辐射能量被全部吸收时，α=1，称为黑体解析：[解析] 热辐射波长范围为0.1～100μm，其中：0.1μm≤λ＜0.38μm为紫外线；0.38μm≤λ≤0.76μm为可见光；0.76μm＜λ≤100μm为红外线。
20.冬季里在中央空调供暖的空房间内将一支温度计裸露在空气中，那么温度计的读数______。
（分数：2.50）A.高于空气温度B.低于空气的温度√C.等于空气的温度D.不确定解析：[解析] 由于温度计裸露在空气中，温度计一方面与室内空气进行对流换热，还会与周围的墙壁进行辐射换热，由于是冬季，室内温度高于室内内墙表面温度，温度计与墙壁的辐射换热是温度计向墙壁散热，温度计的度数低于空气温度。
21.表面温度为50℃的管道穿过室内，为了减少管道向室内的散热，最有效的措施是______。
（分数：2.50）A.表面喷黑色的油漆B.表面喷白色的油漆C.表面缠绕铝箔D.表面外安装铝箔套筒√解析：[解析] 管道与周围墙壁的辐射散热量为由于A 1≤A 2，则Φ 1.2 =ε1 A 1 (E b1 -E b2 )，ε1越小，Φ1,2越小。
铝箔的发射率很小。
安装铝箔套筒，相当于多加一层铝箔遮热板，隔热效果更好。
22.如下图中的正方形截面的长通道，表面1对表面2的角系数为______。
（分数：2.50）A.1/3B.0.3C.0.707D.0.414 √解析：[解析] 正方形截面的长通道可以看成是断面为正方形的无限长柱体，上下面间的角系数可直接用两个无限相对表面的角系数公式：X 1,2 =(交叉线之和-不交叉线之和)/(2×表面A 1的断面长度)。
取正方形边长为1，带入上式得23.计算灰体表面间的辐射传热时，通常需要计算某个表面的净热量损失q，若已知黑体辐射力为E b，有效辐射为J，投入辐射为G，正确的计算式是______。
（分数：2.50）A.q=Eb-GB.q=Eb-JC.q=J-G √D.q=E-G解析：[解析] 根据灰体表面，q=J-G=E-αG。
24.关于气体辐射的论述中，错误的是______。
（分数：2.50）A.气体的辐射和吸收过程是在整个容积中完成的B.二氧化碳吸收辐射能量时，对波长有选择性C.气体的发射率与压力有关D.气体可以看成是灰体，因此其吸收率等于发射率√解析：[解析] 气体的吸收和辐射具有选择性，是在整个容积中完成的。
同灰体不同，不是表面特性。
25.因二氧化碳等气体造成的温室效应会使地球表面温度的升高而引起自然灾害。
二氧化碳等气体产生温室效应的原因是______。
（分数：2.50）A.吸收光谱是不连续的B.发射光谱是不连续的C.对红外辐射的透射率低√D.对红外辐射的透射率高解析：[解析] 地球表面上的物体温度较低(一般＜200K)，辐射的波长是红外线。
由于二氧化碳对红外辐射的透射率低，因此地球表面上的热散到太空中的少，致使地球表面温度逐渐升高。