2008年暖通工程师专业基础考试真题及答案.doc

发布时间：2023-11-13 发布人：admin 分类：说明书资料大小：0.22M 资料格式：doc 举报版权申诉

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一、单项选择题（共60题，每题2分，每题的备选项中，只有1个最符合题意）

2008 年暖通工程师专业基础考试真题及答案一、单项选择题（共 60 题，每题 2 分，每题的备选项中，只有 1 个最符合题意） 1. 闭口热力系统与开口热力系统的区别在于（）。 A. 在界面上有无物质进出热力系统 B. 在界面上与外界有无热量传递 C. 对外界是否做功 D. 在界面上有无功和热量的传递及转换【答案】 A 【解析】按照相互作用中有没有物质传递，系统可以分为闭口系统和开口系统两大类。闭口系统是指与外界之间没有物质传递的系统，例如活塞式汽缸内的气体、屋内的空气整体等；开口系统是指与外界有物质传递的系统。注意区分两者的关键是有没有质量（物质）越过了边界而不是系统的质量有没有改变，如果某系统的质量输入与输出相等，那么即便系统质量没有变化，该系统依然是开口系统。 2. 制冷循环中的制冷量是指（）。 A. 制冷剂从冷藏室中吸收的热量 B. 制冷剂向环境放出的热量 C. 制冷剂从冷藏室中吸收的热量－制冷剂向环境放出的热量 D. 制冷剂从冷藏室中吸收的热量＋制冷剂向环境放出的热量【答案】 A 【解析】空气压缩制冷的原理是：利用常温的高压空气绝热膨胀而获得低温空气。空气自冷藏室进入压缩机升压，随后进入冷却器降温，冷却后进入膨胀机绝热膨胀至低温，进入冷藏室吸热以维持冷藏室低温。因此，制冷循环中的制冷量是指制冷剂从冷藏室中吸收的热量。 3. 在内燃机循环计算中，mkg 气体放热量的计算式是（）。 A. mCp（T2－T1） B. mCv（T2－T1） C. mCp（T2＋T1） D. mCv（T1－T2）【答案】 B 【解析】内燃机循环采用定容放热的原理，因此，内燃机循环中气体的放热过程为定容过程。定容放热过程中，热机在定温（T1）膨胀中从高温热源吸热，在定温（T2）压缩过程中向低温热源放热，总过程为放热过程，则计算放热量时应采用定容比热容 Cv，mkg 气体放热量为：Q＝ mCv（T2－T1）。 4. 系统的总储存能包括内储存能和外储存能，其中外储存能是指（）。 A. 宏观动能＋重力位能 B. 宏观动能＋流动功 C. 宏观动能＋容积功 D. 容积功＋流动功【答案】 A 【解析】

系统具有的总能量称系统储存能，用 E 表示。系统储存能可分为内部储存能与外部储存能两部分。系统内部由于分子、原子等微观粒子热运动所具有的能量为内部储存能，又称热力学能 U。系统整体宏观运动的动能 Ek 和重力位能 Ep 为外部储存能。 5. 水蒸气的干度为 x，从水蒸气表中查得饱和水的焓为 h′，湿饱和蒸汽的焓为 h″，计算湿蒸气焓的表达式是（）。 A. h＝h′＋x（h″－h′） B. h＝x（h″－h′） C. h＝h′－x（h″－h′） D. h＝h″＋x（h″－h′）【答案】 A 【解析】湿蒸汽干度 x 是指 1kg 湿蒸汽中含有的干蒸汽的质量，即每千克质量的湿蒸汽中应有 xkg 的干饱和蒸汽和（1－x）kg 的饱和水。故湿蒸气焓 h＝（1－x）h′＋xh″＝h′＋x（h″－ h′）。此外，干度 x＝（h－h′）/（h″－h′）。 6. 湿空气的焓可用 h＝1.01t＋0.001d（2501＋1.85t）来计算，其中给定数字 1.85 是（）。 A. 干空气的定压平均质量比热容 B. 水蒸气的定容平均质量比热容 C. 干空气的定容平均质量比热容 D. 水蒸气的定压平均比热容【答案】 D 【解析】湿空气的焓包括干空气的焓值（等式右端第一项）以及水蒸气的焓值（等式右端第二项）两部分。式中，系数 1.01 为空气定压比热容；t 为湿空气的干球温度；d 为含湿量；2501 为 0℃ 时水的汽化潜热；系数 1.85 为常温下水蒸气的平均定压比热容。 7. 理想气体的 p-V-T 关系式可表示成微分形式（）。 A. dp/p＋dV/V＝dT/T B. dp/p－dV/V＝dT/T C. dV/V－dp/p＝dT/T D. dT/T＋dV/V＝dp/p 【答案】 A 【解析】对理想气体状态方程 pV＝nRT 两边进行微分，得到：pdV＋Vdp＝nRdT。对等式两边同时除以 nRT，再利用理想气体状态方程 pV＝nRT 的关系即可得出：dp/p＋dV/V＝dT/T。 8. 某理想气体吸收 3349kJ 的热量而作定压变化。设定容比热容为 0.741kJ/（kg·K），气体常数为 0.297kJ/（kg·K），此过程中气体对外界做容积功（）。 A. 858kJ B. 900kJ C. 245kJ D. 958kJ 【答案】 D 【解析】已知理想气体的定容比热容 cv，由迈耶公式 cp－cv＝Rg 可以求得定压比热容 cp＝Rg＋cv ＝0.297＋0.741＝1.038kJ/（kg·K）。由于该过程为定压过程，技术功 wt＝－vdp＝0，因此热量 q＝Δh＋wt＝Δh＝cp（T2－T1），温度变化ΔT＝T2－T1＝q/cp＝3349/1.038＝

3226.4K ，则此过程对外界做的容积功为： w ＝ q － Δu ＝ q － cv （ T2 － T1 ）＝ 3349 － 0.741×3226.4＝958.2kJ。计算结果与 D 项最接近，因此答案选择 D。 9. 题 9 图为一热力循环 1-2-3-1 的 T-s 图，该循环中工质的吸热量是（）。题 9 图 A. （a－b）（d－c）/2 B. （a＋b）（d－c）/2 C. （a－b）（d＋c）/2 D. （a＋b）（d＋c）/2 【答案】 B 【解析】在 T-S 图上，面积代表热量，三角形 123 的面积表示循环过程的净热量（净功）w，则净功 w＝（a－b）（d－c）/2；矩形 23cd 的面积表示循环过程的放热量 q2，则放热量 q2＝（d－c） b；面积 12dc1 表示循环过程的吸热量 q1，则吸热量 q1＝（b＋a）（d－c）/2。 10. 空气以 150m/s 的速度在管道内流动，用水银温度计测量空气的温度。若温度计上的读数为 70℃，空气[cp＝1.01kJ/（kg·K）]的实际温度是（）。 A. 56℃ B. 70℃ C. 59℃ D. 45℃ 【答案】 C 【解析】工质在绝热流动中，因遇着障碍物或某种原因而受阻，气流定熵减速至流速为零的过程称为绝热滞止过程。气流流速达到零的流动状态称为滞止点，即 c0＝0，滞止点的气流状态参数（p0、T0、υ0、h0）称为滞止参数。绝热流动的方程式为：cpT1＋c12/2＝cpT0。绝热滞止对气流的作用与绝热压缩相当，水银温度计在管道中测得的温度是流体的滞止温度 T0，空气为理想气体，空气在管道内流动可视为绝热流动，则 T1＝T0－c12/（2cp）＝70－1502/ （2×1.01×103）＝59℃。 11. 一条架设在空气中的电缆外面包敷有绝缘层，因通电而发热。在稳态条件下，若剥掉电缆的绝缘层而保持其他条件不变，则电缆的温度会（）。 A. 升高 B. 降低 C. 不变 D. 不确定【答案】 A 【解析】

由于电缆外面包敷的绝缘层的临界热绝缘直径是大于电缆外径的，绝缘层不仅能起电绝缘作用，还有减少热阻，加强电缆散热的作用。若剥掉电缆的绝缘层而保持其他条件不变，则电缆的热阻增加，散热减少，温度升高。 12. 一建筑的外墙由 A、B 两层材料复合二次，内墙是材料 A，其导热系数为λA，壁厚为 δA，外墙材料是 B，导热系数为λB，内墙空气温度为 tA，与墙面的对流传热系数 hA，外墙空气温度为 tB，与墙面的对流传热系数为 hB，若已知两层材料交界面的温度为 tAB，则以下关于传热量计算的公式中，正确的是（）。 A. B. C. D. 【答案】 C 【解析】根据能量守恒定律，从内墙 A 到 AB 交界面处的热量等于从 AB 交界面到外墙 B 的热量等于总传递热量，利用热阻串联的概念，则传热量 q 为： 13. 对于一维非稳态导热的有限差分方程，如果对时间域采用显式格式进行计算，则对于内部节点而言，保证计算稳定性的判据为（）。 A. Fo≤1 B. Fo≥1 C. Fo≤1/2 D. Fo≥1/2 【答案】 C 【解析】对非稳态导热的显式格式，其数值解的稳定性要受到稳定性条件的限制。对于内部节点的稳定性条件是：Fo≤1/2；对于第三类边界条件的稳定性条件是：Fo≤1/（2Bi＋2）。 14. 空气与温度恒为 tw 的竖直平壁进行自然对流传热，远离壁面的空气温度为 t。描述这一问题的相似准则关系式包括以下三个相似准则（）。 A. 雷诺数 Re、普朗特数 Pr、努塞尔特数 Nu

B. 格拉晓夫数 Gr、雷诺数 Re、普朗特数 Pr C. 普朗特数 Pr、努塞尔特数 Nu、格拉晓夫数 Gr D. 雷诺数 Re、努塞尔特数 Nu、格拉晓夫数 Gr 【答案】 C 【解析】自然对流传热的相似准则关系式为：Nu＝C（Gr·Pr）n。因此，描述自然对流传热的相似准则数包括以下三个相似准则：普朗特数 Pr、努塞尔特数 Nu、格拉晓夫数 Gr。 15. 由于二次流的影响，在相同的边界条件下，弯管内的受迫对流传热系数与直管时的对流传热系数有所不同。因此在用直管的对流传热准则关系式计算弯管情况下对流传热系数时都要在计算的结果上乘以一个修正系数，这个系数（）。 A. 始终大于 1 B. 始终小于 1 C. 对于气体大于 1，对于液体小于 1 D. 对于液体大于 1，对于气体小于 1 【答案】 A 【解析】在弯曲的通道中流动产生的离心力，将在弯管中产生二次流现象，增加了流体在弯管中的紊乱度，无论是液体还是气体都会增大对流换热系数，因此弯管的对流换热系数大于直管的对流传热系数。当采用直管的对流传热准则关系式，计算弯管情况下对流传热系数的修正系数始终大于 1。 16. 根据努塞尔特对凝结传热时的分析解，局部对流传热系数 hx 沿壁面方向 x（从上到下）的变化规律为（）。 A. hx∝x2 B. hx∝x－1/4 C. hx∝x1/4 D. hx∝x－1/2 【答案】 B 【解析】层流膜状凝结换热在一系列假设下，对竖壁层流凝液膜（Rec＜1800）运用动量及能量微分方程式进行理论求解，可得垂直壁层流膜状凝结平均表面传热系数的努谢尔特理论计算式为：式中，ρ为密度；λ为导热系数；γ为潜热量；μ为动力粘度；x 为壁面长度；tw 为壁面温度；ts 为饱和温度。因此，由公式可得，hx∝x－1/4。 17. 实际物体的辐射力可以表示为（）。 A. E＝αEb B. E＝Eb/α C. E＝εEb D. E＝Eb/ε 【答案】 C 【解析】

实际物体的辐射力 E 与同温度下黑体的辐射力 Eb 之比，称为该物体的发射率ε（又称黑度），即ε＝E/Eb。所以实际物体的辐射力 E 等于该物体的发射率ε乘上同温度黑体的辐射力 Eb，即 E＝εEb。在热平衡条件下，对于漫灰表面，物体的吸收率α等于物体的发射率ε，而实际上漫灰表面是不存在的。 18. 在关于气体辐射的论述中，错误的是（）。 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【答案】 D 【解析】 AB 两项，气体辐射和固体辐射相比，具有以下特点：①气体的辐射和吸收具有明显的选择性，它只在某些波长区内（称为光带）具有辐射和吸收能力，故对光带以外的波段，可认为它是透明体；②气体的辐射和吸收在整个容积中进行，所以，气体辐射与气体的形状和容积有关，在论及此类问题时，除其他条件外，尚须说明气体的形状和容积大小。CD 两项，气体的单色发射率和单色吸收率为：式中，p 为气体分压力，Pa；kλ为 105Pa 气压下单色减弱系数，1/（m·Pa），它与气体性质及其温度有关。因此气体的发射率与压力有关，气体的单色发射率等于单色吸收率，但气体不能看成是灰体。 19. 一逆流套管式水—水换热器，冷水的出口温度为 55℃，热水进口温度为 70℃。若热水的流量与冷水的流量相等，换热面积和总传热系数分别为 2m2 和 150W/（m2·℃），且物性参数不随温度变化，则与该换热器的传热量最接近的数据是（）。 A. 3500W B. 4500W C. 5500W D. 6500W 【答案】 B 【解析】冷热流体热平衡方程为：m1c（t1′－t1″）＝m2c（t2″－t2′）。式中，t1′、t2′为冷水、热水进口温度；t1″、t2″为冷水、热水出口温度热水的冷水的比热容相等；m1、m2 为冷水、热水流量；c 为水的比热容。热水的流量与冷水的流量相等，即，m1＝m2，则热水进出口温差与冷水的进出口温差相等 t1′－t1″＝t2″－t2′，t2′－t1″＝t2″－t1′ ＝70－55＝15℃。当温差不超过 15℃，可用平均温差代替对数平均温差，则Δtm＝[（t2′ －t1″）＋（t2″－t1′）]/2＝（15＋15）/2＝15℃。所以，换热器的换热量为：ϕ＝kAΔtm ＝150×2×15＝4500W。 20. 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（）。 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【答案】 D

【解析】基尔霍夫定律：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，即 ελ，θ，T＝αλ，θ，T。实际物体的单色吸收率与波长和方向有关，灰体光谱吸收率与波长无关；实际物体辐射按空间分布不符合兰贝特余弦定律，即在各个方向上的发射率有所不同；对于漫表面，物体在各个方向上的发射率完全相同。 21. 运动流体的压强（）。 A. 与空间位置有关，与方向无关 B. 与空间位置无关，与方向有关 C. 与空间位置和方向都有关 D. 与空间位置和方向都无关【答案】 C 【解析】对于静止流体，压强与空间位置有关，与方向无关。对于运动流体，流体中因存在切向应力，故与空间位置和方向都有关。 22. z＋p/γ＋v2/（2g）＝C（常数）表示（）。 A. 不可压缩理想流体稳定流动的伯努利方程 B. 可压缩理想流体稳定流动的伯努利方程 C. 不可压缩理想流体不稳定流动的伯努利方程 D. 不可压缩黏性流体稳定流动的伯努利方程【答案】 A 【解析】伯努利方程是不可压缩流体一元稳定流动的能量方程，方程 z＋p/γ＋v2/（2g）＝C 的使用条件为：理想流体、稳定流动、质量力只有重力、不可压缩流体。 23. 有一管径 d＝25mm 的室内上水管，水温 t＝10℃。试求为使管道内保持层流状态的最大流速为多少？（10℃时水的运动黏滞系数υ＝1.31×10－6m2/s）（） A. 0.0525m/s B. 0.1050m/s C. 0.2100m/s D. 0.4200m/s 【答案】 B 【解析】对于管内流动，不同情况的临界雷诺数为：①层流，Re＝vd/υ≤2000；；②紊流，Re＝vd/υ ＞2000。为使管道内保持层流状态，则雷诺数 Re≤2000，因此当雷诺数 Re＝vd/υ＝2000 时，可得最大流速 vmax＝υRe/d＝1.31×10－6×2000/0.025＝0.105m/s。 24. 下列哪项是流动相似不必满足的条件？（） A. 几何相似 B. 必须是同一种流体介质 C. 动力相似 D. 初始条件和边界条件相似【答案】 B 【解析】要保证两个流动现象的相似，即两个流动问题的力学相似，必须是两个流动现象的几何相似、运动相似、动力相似，以及两个流动的边界条件和起始条件相似，但可以是不同的流体介质。 25. 垂直于圆管轴线的截面上，流体速度的分布（）。

A. 层流时比紊流时更加均匀 B. 紊流时比层流时更加均匀 C. 与流态没有关系 D. 仅与管道直径有关【答案】 B 【解析】层流为各层质点互不掺混、分层有规则的流动，仅存在黏性引起的各流层间的滑动摩擦阻力；而紊流为流体质点互相强烈掺混、运动极不规则的流动，大小不等的涡体动荡于各流层间。圆管层流速度分布为以管中心线为轴的抛物线分布，与管道直径、动力粘度、单位长度的沿程损失有关。与层流相比较，圆管中紊流流层间的渗混，使断面流速分布较为均匀，紊流的速度分布为对数分布。紊流和层流时圆管内流速分布规律的差异，是由于紊流时流体质点相互渗混使流速分布趋于平均化造成的。 26. 如题 26 图所示，过一组 35m 长的串联管道将水泄入环境中，管道前 15m 的直径为 50mm （沿程阻力系数为 0.019），然后管道直径变为 75mm（沿程阻力系数为 0.030），与水库连接的水道入口处局部阻力系数为 0.5，其余局部阻力不计。当要求保持排水量为 10m3/h 时，则水库水面应比管道出口高多少？（）题 26 图 A. 0.814m B. 0.794m C. 0.348m D. 1.470m 【答案】 A 【解析】以管道中心线为基准面。计算步骤如下： ①列水库液面和管道出口断面伯努利方程：H＝v22/（2g）＋λ1l1v12/（2d1g）＋λ2l2v22/ （2d2g）＋ξ1v12/g。 ②计算流速。v1＝4Q/（πd2）＝4×10/（3.14×0.052×3600）＝1.415m/s。同理，v2＝ 0.629m/s。 ③代入数据求解。H＝0.6292/（2×9.8）＋0.019×15×1.4152/（2×0.05×9.8）＋0.03× （35－15）×0.6292/（2×0.075×9.8）＋0.5×1.4152/（2×9.8）＝0.814m。 27. 常用的泵与风机实际能头曲线有三种类型：陡降型、缓降型与驼峰型。陡降型的泵与风机宜用于下列哪种情况？（） A. 流量变化小，能头变化大 B. 流量变化大，能头变化小 C. 流量变化小，能头变化小 D. 流量变化大，能头变化大

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