1、姓名：报考专业：准考证号码：密封线内不要写题2018年全国硕士研究生招生考试初试自命题试题科目名称：冶金传输原理（A卷B卷）科目代码：813考试时间：3小时 满分 150 分可使用的常用工具：无 计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、选择填空题(共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分)1、则流动为 。A.可压缩流体的稳定流动 B不可压缩流体的非稳定流动C.可压缩流体的非稳定流动 D.不可压缩流体的稳定流动2、已知静止流体内部x方向的静强压为P，同一点其它方向的压强是 。A. 0.5P B. P
2、C. 2P D. 03、热气体表压力随高度的增加而 ；绝对压力随高度的增加而 。A. 增大，减小 B. 减小，增大C. 增大，视情况而定 D视情况而定，视情况而定4、定压下，蓄热室中空气自200加热到400，体积增大了 倍。A. 0.42 B. 0.76 C. 0.24 D. 0.585、气体超音速射流产生过程中，气体流股截面积先收缩后膨胀，压强 ，流量 。A. 增大，增大 B. 增大，减小 C. 不变，增加 D.减小，增大6、 流体纵掠平板层流换热时，平板表面平均对流传热系数 平板末端局部对流传热系数。A. 大于 B. 小于 C. 等于 D. 不确定7、下列物体中，吸收率最强的物体是 。A.
3、 灰体 B. 玻璃 C. 氧气 D黑体8、下列措施中可以强化辐射传热的措施为 。A.增加表面的反射率 B.减小辐射面积C.加隔热板 D.降低表面的黑度9、速度边界层厚度与热边界层厚度相对大小由 决定。A. Pe数 B. Pr数 C. Re数 D. Nu数10、等边三角形无限长柱孔，任意两相邻表面之间的角系数为 。A. 12 B. 13 C. 14 D. 18二、判断题(对的在括号内打、错的打，共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分)（ ）1、若流体为稳定流动，则；（ ） 2、流动边界层和主流区（速度为U）分界速度为=0.99U，在边界层内空透边界层时压力不变。（ ）3、气力输送过程中，在
4、水平管中输送松散料比在垂直管中输送松散料时所需的气体流速要大； （ ）4、只有超音速气流才有可能产生正激波；（ ）5、若二现象的同名准数相等，则该二现象相似；（ ）6、根据物体厚度的几何尺寸的大小，可判断该材料是厚材还是薄材；（ ）7、粗糙度的大小并非一定会影响对流传热系数；（ ）8、有效辐射的大小与投入辐射无关；（ ）9、热量传输系数a越大，说明物体的蓄热能力就越大。（ ）10、长圆筒壁稳态导热的径向热流密度处处相等。三、简答题(共 30 分)1、何谓零压面、基准面，它们能否自由选取？为什么？（6分）2、何谓黑度？它与哪些因素有关？何谓物体的吸收率？它与哪些因素有关？这两者之间有什么区别？有
5、在什么情况下相等？（8分）3、由兰贝特（余弦）定律可知，黑体辐射的定向辐射强度与方向无关，还可知单位辐射面积所发出的辐射能落到空间不同方向上单位立体角内的能量数值不相等，例如法线方向最大，切线方向最小，你认为以上两点是否矛盾，为什么？（6分）4、写出下列准数的表达式，并解释其物理意义：（10分）Eu Fr Re Bi Gr四、计算题(共 60 分)1、试根据柱坐标下的N-S方程求取不可压缩流体作层流流动，在管长为L，管径为d的水平圆管内流体的阻力损失。（15分）2、管径d=50mm的一根水管，为确定摩擦阻力损失，在安装前用空气做试验。在t=20C的情况下，空气的运动粘性系数1=15.610-6
6、m2/s，水的运动粘性系数2=1.110-6m2/s，空气的密度1=1.116kg/m3，试求：（1）若水管内水流速度为2.5m/s，在实验时为保持相似，空气的流速应为多大？（2）在用空气做实验时，测得阻力损失为P=8.1410-3MPa，问输水 管内水在2.5m/s得流速下流动，阻力损失为多大？ （12分）3、对管内强制流动、充分发展的湍流传热时，可用准数方程式来求解表面传热系数，试说明：（1） 式中指数n的取法；（2） 式中下标f的涵义及表达式；（3） 式中的涵义。（15分）4、钢板退火炉如图所示。已知燃料层1的温度为T1，黑度为e1，面积为F1，钢板2的温度为T2，黑度为e2，面积为F2
7、，炉墙和火墙为绝热表面3，面积为F3。角系数j13，j23均为已知。（18分）（1）画出此换热系统的热辐射网络图；（2）据有效辐射的定义，写出有效辐射J1、J2、J3的表达式；（3）写出确定表面3的温度的计算式。2018年攻读硕士学位研究生入学考试试题答案科目名称：冶金传输原理（A卷B卷）科目代码：813考试时间：3小时 满分 150 分可使用的常用工具：无 计算器 直尺 圆规（请在使用工具前打）注意：所有答题内容必须写在答题纸上，写在试题或草稿纸上的一律无效；考完后试题随答题纸交回。一、选择题(共 10 小题，每小题 3 分，共 30 分)1、C；2、B；3、A； 4、A；5、D；6、A；7
8、、D；8、A；9、B；10、A二、判断题：（对的在括号内打、错的打） （30分）1、 2、 3、 4、 5、 6、 7、 8、 9、 10、三、简答题：（30分）1、答：零压面是指表压力为零的面；基准面是指为方便计算指定为位能为零的面。基准面可以自由选取；零压面是客观存在的，不能自由选取。（6分）2、答：黑度是指实际物体的辐射力与同温度下的黑体的辐射力的比值，反映了物体向外辐射能力的大小。黑度的影响因素有：材料的种类、温度、表面粗糙度、波长等，反映了对投入辐射的吸收能力的大小。吸收率是指物体吸收投射到该物体上的能量比上投到该表面上能力的比值。吸收率除与上述影响因素相关外，还与投射来的波长有关。
9、一般情况下它们不相等，只有在物体是灰体的时候才相等。 (8分)3、与使用条件有关。减小小球直径和材料密度、比热，强化小球与测温流体间传热都可以提高热电偶测温精度答：Eu准数的表达式为p/2；物理意义为流体的压力与惯性力之比。（6分）4、Eu准数的表达式为p/2；物理意义为流体的压力与惯性力之比。 物理意义：重力与惯性力之比 物理意义：惯性力与粘性力之比 物理意义：固体内部的导热热阻与外部的对流热阻之比物理意义：流体温差引起的浮升力所导致的自然对流流场中流体的浮升力与粘性力之比（10分）四、计算题（共60分）1、（15分）解：在长为L、直径为D的管道中做充分发展的层流流动，也就是说，流动不受入口
10、条件的影响并保持稳定的状态。在管内取一如图所示的薄层的流体作为微元控制体，其半径为r，厚度为r，长度为L，由于是层流，故流体只有在Z方向有速度，现对该圆环型微元体作力的平衡。 由于是稳定流动： 因为是层流，则 据连续性方程： 可导得 即：取坐标沿流动方向为正，作用在上端的压力为：作用在下端的压力为：作用在控制体上的重力为： ( dz=L)作用在控制体内表面的粘性力为：作用在控制体外表面的粘性力为：将各项代入，得： 方程两端同除2Lr，得： 因为粘性力仅仅是r的函数，故上式可写为：积分得：式中，C1为积分常数，由边界条件确定。由于管内流动是对称的， 当r=0时，r =0 (dvz/drr=0=0
11、)代入上式得：C1=0积分得：积分常数C2的确定： 在r=R处，vz=0代入积分式得： 若令，且为水平直圆管时（重力在水平方向投影为零，即g=0），则有： 令，并代入上式，则有 2、（12分）解：(1) 动力相似则Re空气=Re水，则 (2) 压力相似，则Eu空气=Eu水，则 3、（15分）解：(1) 式中n的取法为：当流体加热时取0.4，流体被冷却时取0.3；(2) 式中下标f 表示定性（特征）温度取流体的平均温度，表达式为：(3) 式中分别为管长修正系数，大温差修正系数和弯管修正系数。4、（18分）解：（1）由于，表面3绝热Eb1Eb2J3=Eb3J1J2该换热系统的热辐射网络图为： （2）由于表面1和表面2为不可自见面，故 ，据有效辐射的定义有： （3）由于表面3绝热有： 式中：J3=Eb3第 9 页 共 9 页
