超星材料工程基础_5章节答案(学习通2023题目答案)
77 min read超星材料工程基础_5章节答案(学习通2023题目答案)
能量方程应用的超星材料习题
1、水流通过如图3-23所示管路流入大气，工程已知：Ｕ形测压管中水银柱高差Δh=0.2m，基础h1=0.72m H2O，章节管径d1=0.1m，答案管嘴出口直径d2=0.05m，学习求管中流量V。通题
2、目答如图，超星材料闸门关闭时的工程压力表读数为49kN/m2。闸门打开后，基础压力表读数为0.98kN/m2，章节由管进口到闸门的答案水头损失为1m，求管中的学习平均流速。
3.4 流动阻力与能量损失，通题离心式风机与泵
第二章流体力学基础的单元测验
1、油的密度为800，静止的油其自由面与大气接触，油面下0.5m处的表压强为 kPa。
A、3.92
B、105.23
C、5.05
D、106.37
2、连续方程表示控制体的 守恒.
A、能量
B、动量
C、质量
D、流量
3、两管道并联，一管道流量为0.023 ，hw1=0.6mH2O ；另一管道流量为0.046 ，其hw2= H2O .
A、1.2
B、0.3
C、0.36
D、0.6
4、4℃水的动力粘度为1.519×(Pa.S)，其运动粘度为 .
A、1.519×
B、1.519× m/s
C、1.519
D、1.519×
5、毕托管用来测量气流速度，测压计中水柱高为3cm，若气体密度为1.233kg/m3；, 则气流速度为 (m/s)
A、22.1
B、26.7
C、58.86
D、48.8
6、是串联管路的计算式。
A、V=V1=V2；(V表示流量)
B、S1=S 2=S （S表示流动的阻抗）
C、hw =hw1= hw2；(hw表示阻力损失）
D、v=v1=v2(v表示流动速度）
7、某处压强为80mmH2O，加上密度为2940kg/m3的流体柱高60mm，该压强用mmHg表示是：
A、10.3
B、18.8
C、30.6
D、9.2
8、静止流体中某确定点的压强值大小与 无关。
A、作用面方向
B、作用点位置
C、流体性质
D、流体种类
9、圆管中层流平均流速v = 8m/s，管道中心处流速为 m/s
A、4
B、8
C、16
D、不能确定
10、理想流体是 :
A、无粘性
B、粘度为常数
C、密度为常数
D、符合PV=RT
11、功率为38kw的水泵, 流量0.22m3/s,其扬程为 (m)
A、17.6
B、10.5
C、8.8
D、1.79
12、1,2两管道并联，两管道直径相同、沿程阻力系数相同，长度3l1=l2，通过管道中的流量:
A、V1=V2
B、V1=1.5V2
C、V1=3V2
D、V1=1.73V2
13、虹吸管中最高处的压强 大气压。
A、大于
B、等于
C、小于
D、不能确定
14、圆管流动中,湍流的断面流速分布为
A、均匀分布
B、直线变化
C、抛物线变化
D、对数曲线
15、变直径管道，直径d1=320mm；d2=160mm；v1=1.5m/s；v2= m/s。
A、3
B、2.25
C、6
D、0.17
16、水在垂直的管道内由1-1面向下流动到2-2面上,如管径不变,不计损失,则
A、p1=p2
B、p1>p2
C、p1<p2
D、不确定
17、某点的真空度为65000Pa，当地大气压0.1MPa，该点的绝对压强为 Pa。
A、65000
B、55000
C、35000
D、165000
18、离心式风机的最佳工况点是指 。
A、功率最大
B、效率最大
C、流量最大
D、扬程最大
19、根据连续介质概念，流体质点是指：
A、流体的分子
B、流体内的固体颗粒
C、几何的点
D、几何尺寸与流动空间相比是极小量，又含有大量分子的微元体
20、已知U形水银压差计测量水管中A、B两点压强差，其水银面高差hp＝10cm，则= kPa。
A、13.3
B、12.35
C、9.81
D、6.4
21、烟囱中热气体的压头分布规律一般可表示为：
A、hg愈往下愈大
B、hs愈往下愈大
C、hg愈往上愈大
D、hs愈往上愈大
22、某管道前端直径为d1=50mm，后段直径变为d2=40mm，速度比v 1/ v 2为 。
A、16/25
B、4/5
C、1.25
D、1.56
23、均匀流动圆管中层流的切应力： 。
A、管轴处为0且与半径成正比
B、横断面上是常数
C、壁面处为0，向管轴线性增大
D、断面上按抛物线变化
24、粗糙区的沿程阻力损失一般 。
A、与速度平方成正比
B、与管道粗糙度成正比
C、与管径平方成正比
D、与流速成正比
25、水在垂直的管道内由1-1面向下流动到2-2面上,如管径不变,断面相距l,则两断面的沿程损失hl为 。
A、都不对
B、hl=l
C、hl= p1-p2
D、hl= l+(p1-p2)
26、湍流的速度随时间无规则变化，并围绕某一值上下波动。
27、伯努利方程适用于恒定流动和可压缩流体。
28、边长为25mm的正方形管道，流速为1.0m/s，其中水的黏度为保持层流的最大流速为0.12m/s。
29、流态不同，沿程阻力变化规律不同，沿程阻力损失的规律不同。
30、流体总是从压强高的地方流向压强低的地方?
31、控制体与外界无质量交换?
32、液体的黏度随着温度升高而降低？
33、风机工作点是由风机特性曲线决定的？
34、在几何压头的作用下，热烟气的流动方向为从下部向上部流动。
35、紊流粗糙区的沿程阻力损失与流速平方成正比？
36、流动断面上，边界层以外的区域速度梯度很小。
37、作用在理想流体上的力只有质量力?
38、等截面管道中，不可能发生由低压向高压的流动 .
39、由于阻力增大会使流体速度减小，因此,Re逐渐增大会使流动的速度变化小?
40、流体内部内摩擦力大小是与该处的流速大小成正比?
41、局部阻力损失的大小与速度平方成正比。
42、在边界层内可能会有湍流存在。
43、层流流动中沿程阻力系数与粗糙度无关。
44、水泵扬程是使水提升的几何高度。
45、湍流光滑区的沿程阻力系数与粗糙度无关.
46、管道中的热气体流速9.08m/s，密度为1.21kg/m3，其单位体积所具有的动能为 49.88 Pa。
47、层流中沿程阻力损失与速度的一次方成正比。
48、对于热气体的自然流动，当气体的位置越高，则几何压头越大
49、局部阻力损失产生的主要原因是流体的黏性
50、在管道流动中，如果流体通过收缩断面，其压强的变化肯定是由高压到低压。
流体力学综合练习
1、有一离心水泵装置如图所示。已知该泵的输水量V=60 m3/h，吸水管内径d=150mm，吸水管路的总水头损失 hw= 0.5mH2O，水泵入口2—2处，真空表读数为450mmHg，若吸水池的面积足够大，试求此时泵的吸水高度hg为多少?
2、水泵抽水系统，流量V＝0.0628，水的粘度υ＝，管径d＝200 mm，ε=0.4mm，h1＝3m，h2＝17m，h3=15m，各处局部阻力系数ζ1＝3，ζ2 (直角弯管d／R＝0.8)，ζ3 (光滑折管θ＝30°)，ζ4 ＝1。 求：（1）管道的沿程阻力系数λ(用莫迪图)。 （2）水泵的扬程He。 （3）水泵的有效功率Ne。(Ne＝ρgVHe)
4.1 热量传递基本概念，传导传热
传导导热作业
1、一台锅炉的炉墙由三层材料叠合组成。最里面是耐火粘土砖，厚115mm；中间是B级硅藻土砖，厚125 mm；最外层为石棉板，厚70mm。已知炉墙内、外表面温度分别为495℃和60℃，试求每平方米炉墙每小时的热损失及耐火粘土砖与硅藻土砖分界面上的温度。 已知 k1=1.12 W/(m·K) k2=0.116 W/(m·K) k3=0.116 W/（m·K）
4.3 辐射换热
传热学基础综合练习
1、某炉壁由材料1的δ1=60mm，k1=0.5 w/m℃和材料2的δ2=100mm，k2=0.3 w/m℃砌筑而成。现在测得外壁温度为150℃，环境温度为25℃。外壁与环境间对流换热系数为15.5w/m2.℃，外壁面辐射率为0.8。求（1）外壁与环境间的传热速率；（2）炉内壁温度.
4.4传热过程与换热器
传热学基础单元测验
1、单位时间内在单位表面积的辐射的总能量为该表面的 。
A、有效辐射
B、辐射力
C、辐射率
D、反射辐射
2、在热平衡的条件下，任何物体对黑体辐射的吸收率 同温度下该物体的辐射率。
A、等于
B、大于
C、小于
D、不确定
3、热流体通过炉墙内壁传热到外壁的热传递过程为 。
A、复合传热
B、热对流
C、对流换热
D、传导传热
4、由红砖、保温砖、粘土砖组成多层平壁，如层与层间由于接触不紧密存在空气，则多层平壁的传导热流量将 。
A、减小
B、增大
C、不变化
D、不能够确定
5、对流换热系数为1000W/(m2?K) 、温度为77℃的水流经27℃的壁面，壁面面积为1.5，其对流换热的热流密度为 .
A、
B、
C、
D、
6、管道流动中，对流换热强度与边界层厚度的关系： .
A、随边界层厚度减少而增加
B、随边界层厚度增加而增加
C、没有影响
D、不确定
7、已知某平壁的面积为2.5′ 2.0m2，厚度为 15mm ，材料导热系数为 0.15 w/(m.k)，壁面两侧的温度差为150 ℃，则通过该平壁导热的热流密度为 w/m2
A、1500
B、7500
C、225
D、15
8、炉外壁与空气进行对流辐射换热，对流换热系数h1=25w/m2.℃，辐射换热系数 h2=38w/m2.℃，此传热过程的综合热阻为： m2.℃/w
A、0.0159
B、0.066
C、0.026
D、0.04
9、物体的导温系数越大，在同样的外部加热或冷却条件下， 越小。
A、物体内部各点温度差
B、物体内部各点温度
C、物体的传热量
D、物体热导率
10、两个辐射换热的物体，F1=0.4m，F2=0.5m，若φ12=0.75，则φ21 = 。
A、0.6
B、0.75
C、0.8
D、0.94
11、在空气中增加O2和CO2的含量，两种气体中对空气的辐射能力有明显影响的是 。
A、CO2
B、O2
C、O2和CO2
D、不确定
12、在流体自然流动情况下，必须关注的准数是： 。
A、Gr
B、Re
C、Pr
D、Eu
13、削弱辐射换热的有效方法是设置遮热板，从强化遮热效果的角度来说，遮热板表面的辐射率应 。
A、小一点好
B、大一点好
C、大、小都一样
D、无法判断
14、在相同温度条件下辐射能力最强的物体是 。
A、黑体
B、高反光镜面
C、涂料
D、磨光玻璃
15、在多层平壁内，稳定导热的温度分布曲线为 。
A、折线
B、直线
C、对数曲线
D、抛物线
16、在两块黑度相同的无限大平行平板间插入2块相同黑度的平板，其辐射换热量为原来的 倍。
A、1/3
B、1/2
C、1
D、2
17、在多层圆筒壁内，如增加其中任意一层材料的厚度，则通过传导传热所传递的热量将 。
A、减少
B、增加
C、不变化
D、不确定
18、普朗克定律揭示了 按波长和温度的分布规律。
A、
B、
C、
D、E
19、以下 因素不是影响对流换热系数大小的主要因素 。
A、Fr
B、Pr
C、气体流动速度
D、气体的温度
20、Nu =f (Pr、Gr)是描述 情况下的准数方程形式。
A、自然对流换热
B、强制对流换热
C、层流流动
D、湍流流动
21、在半球空间中，法线方向上固体的辐射力最大。
22、两无限大的平行平板相距越近，它们之间的辐射换热量越大？
23、热水散热器的管道中，如果不改变热水温度，只增加热水流速，可以增加散热量？
24、管道外表面包裹两层保温材料，内层用石棉，外层用超细玻璃棉。如将保温材料的次序颠倒，管道和保温层外表面温度不变，每米管长的热损失会发生变化？
25、为改善辐射换热工作环境所使用的遮热罩，改变遮热罩位置会影响其遮热效果。
26、对于固体来说，对辐射能的吸收能力越强，反射率越小?
27、表面辐射热阻与 表面温度 无关?
28、流体流动状态会影响对流换热系数大小.
29、流体与固体壁面间对流传热的热阻主要来自流动剧烈的湍流中心。
30、换热器的计算公式Q=k△tF中的温差△t为进口与出口温度的算术平均值。
31、牛顿冷却定律中的对流换热系数不是物理性质常数？
32、对流换热中，如果Re大于一定值，层流底层的热量传递包括传导传热和对流传热。
33、黑体的辐射力只与温度有关，与物体的性质无关。
34、温度升高，铁的热导率会增大。
35、自然对流换热的推动力是温差，强制对流换热的推动力是流动速度。
36、对流换热量的大小与流体的温度有关，与流体自身的物理性质无关。
37、改变材料的性质和材料的厚度都能使材料的导热热阻发生变化。
38、如果提高材料的热导率，其热扩散系数一定会增加。
39、在寒冷的北方地区，建房用砖采用多孔的空心砖比实心砖的保温效果好。
40、由于气体的辐射光谱不连续，因此其辐射不具有选择性。
41、高度抛光的金属表面对热辐射具有很高的辐射率。
42、在列管换热器中,采用小管径的管子可能会.加强对流换热。
43、从热力学的角度来看，雪是白体。
6. 物料干燥
物料干燥单元测验
1、通过干燥过程的物料平衡可以计算出干燥过程的 。
A、干空气用量
B、所需要的热空气量
C、所需要预热的空气量
D、干燥物料的量
2、当相对湿度φ＜10%时，比较t、tw、td的大小： 。
A、t＞tw＞td
B、t= tw= td
C、t＞tw= td
D、t＞td＞tw
3、等速干燥过程的干燥速率主要取决于：
A、干燥介质的性质
B、物料的性质
C、干燥的方式
D、干燥的时间
4、干燥介质进入干燥器时的含湿量为0.03kg水/kg干空气，干燥后干燥介质的含湿量为0.263 kg水/kg干空气，蒸发1kg水需要的干燥介质用量为 kg气/kg水。
A、4.29
B、0.233
C、3.8
D、29.53
5、在恒定干燥过程中，理论干燥过程中干燥介质的焓 。
A、保持不变
B、增大
C、减少
D、不确定
6、是被物料干燥在过程中能够保持的最低水分量。
A、平衡水
B、结合水
C、化学结合水
D、物理结合水
7、若空气总压为100 MPa，其中水蒸气分压为18944Pa，饱和水蒸气分压为47359MPa，则空气的相对湿度为 .
A、18.94%
B、40%
C、47.36%
D、66.3%
8、等速干燥阶段 。
A、干燥速度不随着水分蒸发而变化
B、干燥速度受到物料性质的影响
C、空气的温度不影响干燥速度
D、属于内扩散控制阶段
9、空气预热后，空气的温度升高的同时，其相对湿度 。
A、降低
B、增大
C、不变化
D、不确定
10、等速干燥阶段，被干燥物料表面温度 。
A、始终维持空气湿球温度
B、始终维持空气干球温度
C、逐渐升高
D、逐渐降低
11、在确定的干燥条件下，当物料含水量达到平衡含水量时， 。
A、φ=100%
B、φ=0
C、湿含量d=0
D、都不对
12、在恒定干燥条件下，干燥过程持续进行，一直达到 为止。
A、物料含水量为平衡水
B、物料含水量为结合水
C、φ=0
D、湿含量d=0
13、在h-d图中，空气的预热过程沿着 。
A、等焓线向上变化
B、等焓线向下变化
C、等相对湿度线向上变化
D、等湿含量线（等d线）向上变化
14、对于空气饱和湿度,不适合的提法是
A、空气的最大密度
B、最大绝对湿度
C、空气中水蒸气密度的最大值
D、饱和压强下对应的密度
15、根据传质机理，对流传质包括 的共同作用
A、分子扩散和涡流扩散
B、分子扩散和对流扩散
C、分子扩散和质量扩散
D、涡流扩散和对流扩散
16、秋季的夜晚，随着气温降低，会发生结露现象。随着露珠的析出，空气的相对湿度也开始下降。
17、物料的临界含水量越大，降速干燥降低开始越早。
18、湿球温度是被干燥物料在该干燥介质中能达到的最低温度。
19、理想干燥过程全部能量都用于排除水分，物料的温度保持不变化。
20、绝热饱和过程的特点是湿空气的热焓量 增加。
21、在相同温度下，湿空气的密度总是比干空气大？
22、在干燥过程中，理论干燥过程中干燥介质的湿含量保持不变？
23、空气绝对湿度大小直接反映了空气作为干燥介质时所具有的吸收水分的能力？
24、绝对湿度值越低，干燥能力一定越强？
25、干燥介质的相对湿度越低，残留中物料中的平衡水含量越高？
26、物料中的结合水不属于干燥范围？
27、饱和绝对湿度是温度单值函数？
28、干、湿球温度的差值（t-twb）越大，空气相对湿度越大？
29、单位时间的对流传质量与浓度梯度成正比。
30、通过对流传热系数是有可能求得对流传质系数的。
31、通过体系总浓度和组分的质量分数可以得到组分的质量浓度.
7. 燃料及其燃烧
燃料燃烧的单元测试
1、固体燃料的元素分析法中的空气干燥基包括有 种元素组成。
A、7
B、6
C、5
D、4
2、热力型NOx是指燃烧用空气中的N2在高温下氧化而生成的氮氧化物，又称为 NOx。
A、温度型
B、燃料型
C、快速型
D、扩散型
3、我国动力用煤按照煤中干燥无灰基挥发分含量大小进行分类，其中烟煤的挥发分含量是 ，无烟煤是 。
A、20～40%,＜10%;
B、＜10%，20～40%,
C、20～40%,＞10%
D、20～40%,＞40%
4、燃料燃烧操作计算中的氮平衡的含义是： 。
A、烟气中N=煤中N +空气中N
B、煤中N=烟气中N+灰渣中N
C、煤中N=烟气中N+空气中N
D、空气中N=煤中N + 烟气中N
5、气体的组成常用各成分所占 百分数表示。
A、体积
B、质量
C、重量
D、摩尔
6、理论空气量和烟气量分别为7.21 Nm3/kg和 7.74 Nm3/kg，若空气过剩系数为1.2，则实际烟气量为 Nm3/kg。
A、9.18
B、9.29
C、8.65
D、8.76
7、扩散燃烧的燃烧速度较慢，火焰长而亮，有明显轮廓，又称为 。
A、长焰燃烧
B、预混燃烧
C、短焰燃烧
D、无焰燃烧
8、煤的Cdaf=80.2%，Ad=8.2%，干燥基时的Cd＝
A、73.6%
B、87.4%
C、65.8%
D、57.5%
9、已知煤的组成：Cd=73.8%，Mar=3.5%，收到基中碳的含量Car为 。
A、71.2%
B、76.5%
C、73.8%
D、74.3%
10、气体燃料成分的表示方法有 和 两种。
A、湿成分，干成分
B、可燃成分，不可燃成分
C、元素分析法，工业分析法
D、体积，质量
11、燃料油加热到一定温度，油表面的蒸汽自燃，相应的温度称为 。
A、着火温度
B、闪点
C、燃烧温度
D、蒸发温度
12、为提高实际燃烧温度，在保证完全燃烧的前提下，应采用较小的空气过剩系数？
13、过剩空气系数a值越大，越有利于提高燃料的实际燃烧温度？
14、一般情况下，提高助燃空气的温度可以提高实际燃烧温度？
15、雾化燃烧方法是重油的一种燃烧方法?
16、燃料的热值越高，燃烧温度一定是越高？
17、煤气在喷嘴内预先与部分空气混合，喷出后燃烧并进一步与二次空气混合燃烧，这种燃烧方法为无焰燃烧？
18、煤的空气干燥基组成中，水分的含量为0？
19、收到基低位发热量是燃烧计算中使用的基准？
20、燃料在理论空气量下完全燃烧，理论烟气成分中没有CO。
21、通过实际烟气中气体成分的组成可以计算出相应的过剩空气系数。
22、过剩空气系数α＜1时，气体燃料的燃烧产物中可能会有一部分的可燃气体。
学习通材料工程基础_5
材料工程是一门研究材料结构、性能、制备及应用的学科，在现代化生产中起着至关重要的作用。在第五章的学习中，我们将深入了解材料的热力学和热力学性质，以及与之相关的理论模型和实践应用。
热力学基础
热力学是一门研究热能、热力学性质和热力学过程的学科。它关注的是能量转换和传递，以及宏观物质的状态和性质。
在热力学中，能量是一个基本的概念。能量可以通过热和功来传递，而且在热力学中能量的总量是守恒的。热力学第一定律规定了能量守恒的原则，即能量不能被创造或破坏，只能从一种形式转化为另一种形式。此外，热力学第二定律规定了热能在物理过程中的方向性和不可逆性。这些原则是我们理解热力学基础的重要前提。
热力学性质
热力学性质是指与能量转移和物质状态变化相关的物理特性。我们常见的热力学性质包括压力、体积、温度、热容量、焓等。这些性质与材料的性能和应用密切相关。
热容量是一个重要的热力学性质。它是指单位质量物质在温度变化下吸收或释放的热量。不同的物质具有不同的热容量，而且热容量也随温度的变化而变化。在材料的热力学分析中，我们需要清楚地了解材料的热容量，以便准确预测材料在不同温度下的热力学性能。
热力学模型
热力学模型是指基于热力学原理和实验数据建立的描述材料性质和行为的数学模型。材料的热力学模型可以帮助我们深入理解材料的性质和行为，并在设计和制备新材料时提供指导。
热力学模型包括多种类型，如热力学平衡模型、非平衡态热力学模型、相平衡模型等。这些模型都有其独特的特点和适用范围，在实际应用中需要根据具体问题选择合适的模型。
实践应用
热力学在材料工程中的应用非常广泛。例如，热力学模型可以用来预测材料的相变、熔化和凝固等过程。此外，我们也可以利用热力学原理优化材料的性能，比如通过热处理改变材料的结构和性能，提高材料的强度和硬度等。
在工业生产中，热力学也是一个非常重要的领域。比如热力学分析可以用来优化工业过程中的能量转化和传递，改善产品的性能和质量，提高生产效率和降低成本。
总结
总之，在学习材料工程的基础中，掌握热力学基础和热力学性质是非常重要的。同时，我们也需要了解热力学模型的基本原理和应用，以便在实际问题中灵活运用。只有深入理解材料的热力学性质和应用，才能在工程实践中更好地解决问题，提高工作效率。
