2005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：0.23M 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）

2005 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. 状态参数用来描述热力系统状态特性，此热力系统应满足（）。 A. 系统内部处于热平衡和力平衡 B. 系统与外界处于热平衡 C. 系统与外界处于力平衡 D. 不需要任何条件【答案】 A 【解析】把系统在没有外界作用的影响（重力作用的影响可以忽略）而内部也不存在任何不平衡时所呈现出的宏观状态称为热力学平衡状态，简称平衡状态。用来描述系统平衡状态的物理量称为系统的状态参数。系统处于某一平衡状态（热平衡和力平衡），各状态参数都具有完全确定的数值。系统状态参数无需考虑外界所处状态。 2. 评价制冷循环优劣的经济性能指标用制冷系数，它可表示（）。 A. 耗净功/制冷量 B. 压缩机耗功/向环境放出的热量 C. 制冷量/耗净功 D. 向环境放出的热量/从冷藏室吸收的热量【答案】 C 【解析】制冷循环中规定，评价制冷循环优劣的经济性能指标用制冷系数表示。制冷系数的公式为： ε＝q2/w0。式中，q2 为吸热量（制冷量）；w0 为净功。制冷系数是循环制冷量与循环净功的比值。 3. 热电循环是指（）。 A. 既发电又供热的动力循环 B. 靠消耗热来发电的循环 C. 靠电炉作为热源产生蒸汽的循环 D. 蒸汽轮机装置循环【答案】 A 【解析】热电循环，又称热电联合生产循环，是指既靠蒸汽发电又向用户供热的动力循环。锅炉排汽直接供给工业生产的工艺用热、建筑采暖和生活用热，热用户的凝结水返回锅炉。在同一循环中既发电又供热，热能（燃料）得到最充分的利用，提高热效率的同时节约了成本。 4. 湿空气是由（）。 A. 饱和蒸汽与干空气组合的混合物 B. 干空气与过热燃气组成的混合物 C. 干空气与水蒸气组成的混合物 D. 湿蒸汽与过热蒸汽组成的混合物【答案】 C 【解析】湿空气是由干空气（不含水蒸气的空气）和少量水蒸气组成的气体混合物，可以视为理想气体混合物。湿蒸汽为饱和水和干饱和蒸汽的混合物，属于两相共存的一种物质，而湿空气为

混合气体。 5. 流体节流前后其焓保持不变，其温度将（）。 A. 减小 B. 不变 C. 增大 D. 不确定【答案】 D 【解析】节流是指流体流经阀门、孔板等截面突然变小，局部阻力引起压力急剧降低的现象。节流时流体与外界没有热交换的过程称为绝热节流。节流是典型的不可逆过程，因此流体的熵值增大。根据稳定流动能量方程式 h1＋c12/2＝h2＋c22/2 分析，节流前后流速 c 不变，气流在节流前后的焓值 h 保持不变。绝热节流前后温度的变化规律是：①对于理想气体，温度不变，表现为零热流效应。②对于实际气体，其温度可能升高、可能降低也可能保持不变。若节流后温度升高，称为热效应；若节流后的温度不变，称为零效应；若节流后温度降低，则称为冷效应。 6. 水在定压下被加热可从未饱和水变成过热蒸汽，此过程可分为三个阶段，其中包含的状态有（）。 A. 3 种 B. 4 种 C. 5 种 D. 6 种【答案】 C 【解析】水在定压状态下从未饱和水状态被加热成过热蒸汽状态的过程分为三个阶段，即预热、汽化和过热三个阶段，其中包含五种状态，即未饱和水状态、饱和水状态、湿饱和蒸汽状态、干饱和蒸汽状态和过热蒸汽状态。 7. 某电厂有三台锅炉合用一个烟囱，每台锅炉每秒钟产生烟气为 73m3（已折算为标准状态下的容积）。烟囱出口处的烟气温度为 100℃，压力近似等于 1.0133×105Pa，烟气流速为 30m/s，烟囱的出口直径是（）。 A. 3.56m B. 1.75m C. 1.66m D. 2.55m 【答案】 A 【解析】 3 台锅炉产生的标准状态下（p 为大气压，T1＝273K）的烟气总体积流量为：V1＝73×3＝ 219m3/s。根据质量守恒定律，烟囱内的烟气量与锅炉产生的烟气量相等。烟气可作为理想气体处理，根据理想气体状态方程 pV＝mRgT，由题意可知，烟囱内的压力近似为大气压，则 V1/T1＝V2/T2，V2＝T2V1/T1＝（100＋273）×219/273＝299.22m3/s。烟气的流速 v＝ 30m/s，则烟囱直径。 8. 有一热泵用来冬季采暖和夏季降温。室内要求保持 20℃，室内外温度每相差 1℃，每小时通过房屋围护结构的热损失是 1200kJ，热泵按逆向卡诺循环工作，当冬季室外温度为 0℃ 时，带动该热泵所需的功率是（）。

A. 4.55kW B. 0.455kW C. 5.55kW D. 6.42kW 【答案】 B 【解析】带动该热泵所需要的最小功率应使房间满足热平衡的条件，即对应的最小制热量应等于房屋的散热损失，同时系统还需按照逆卡诺循环运行。按照逆卡诺循环，系统的供热系数为：ε′ ＝q1/w＝T1/（T1－T2）＝（20＋273）/[（20＋273）－（0＋273）]＝14.65。因此，所需最小功率 w 为：w＝q1/ε′＝1200×20/14.65＝1638.23kJ/h＝0.455kW。 9. 采用任何类型的压气机对气体进行压缩，所消耗的功都可用（）计算。 A. wt＝q－Δh B. wt＝Δh C. wt＝q－Δu D. 【答案】 A 【解析】压气机耗功可用技术功表示，因此任何类型的压缩过程压气机所消耗功的计算均可利用热力学第一定律的第二解析式，其表达示为：wt＝q－Δh。式中，wt 为技术功；q 为热量；Δh 为焓变。B 项，在绝热压缩过程中，q＝0，则 wt＝Δh 适用于绝热压缩过程；C 项，wt＝q －Δu 适用于闭口系统的压缩过程；D 项，适用于可逆压缩过程。 10. 有一流体以 3m/s 的速度通过 7.62cm 直径的管路进入动力机。进口处的焓为 2558.6kJ/kg，内能为 2326kJ/kg，压力为 P1＝ 689.48kPa ，而在动力机出口处的焓为 1395.6kJ/kg。若过程为绝热过程，忽略流体动能和重力位能的变化，该动力机所发出的功率是（）。 A. 4.65kW B. 46.5kW C. 1163kw D. 233kW 【答案】 B 【解析】比焓 h 与内能 u 的关系式为：h＝u＋pv。则进口处的比体积的计算公式为：v1＝（h1－u1） /p＝（2558.6－2326）/689.48＝0.337m3/kg。进口处的质量流量 m 的计算公式为：m＝V/v1 ＝（vπd2/4）/v1＝（3×3.14×0.07622/4）/0.337＝0.04kg/s。由于该过程为绝热过程，且忽略流体动能和重力位能的变化，则单位质量流体经过动力机所做的功 w＝h1－h2＝ 2558.6－1395.6＝1163kJ/kg。因此，该动力机所发出的功率为：W＝mw＝0.04×1163＝ 46.5kW。 11. 在一条蒸汽管道外敷设厚度相同的两层保温材料，其中材料 A 的导热系数小于材料 B 的导热系数。若不计导热系数随温度的变化，仅从减小传热量的角度考虑，哪种材料应敷在内层？（） A. 材料 A B. 材料 B

C. 无所谓 D. 不确定【答案】 A 【解析】根据傅里叶定律 q＝－λgradt 以及热阻串联的原理，对于圆筒形保温材料而言，内侧的温度变化率比较大，故将导热系数小的保温材料放于内侧，减小散热量，充分发挥保温材料的保温作用。 12. 对于题 12 图中二维稳态导热问题，右边界是绝热的。如果采用有限差分法求解，当 Δx＝Δy 时，则正确的边界节点方程是（）。题 12 图 A. t1＋t2＋t3－3t4＝0 B. t1＋2t2＋t3－4t4＝0 C. t1＋2t2＋t3－t4＝0 D. t1＋t2＋2t3－3t4＝0 【答案】 B 【解析】边界节点离散方程在第一类边界条件下，因边界节点的温度已给定，无需建立边界节点的方程，其温度值会进入到与之相邻的内节点方程中。对于第二及第三类边界条件，则必须建立边界节点的节点方程，从而使整个节点方程组封闭，利于求解。则根据题 12 图，列节点 4 的热平衡方程：将Δx＝Δy 带入公式，整理上式得：t1＋2t2＋t3－4t4＝0。 13. 如果室内外温差不变，则用以下材料砌成的厚度相同的四种外墙中，热阻最大的是（）。 A. 干燥的红砖 B. 潮湿的红砖 C. 干燥的空心红砖 D. 潮湿且水分冻结的红砖【答案】 C 【解析】保温材料要求使用材料的热阻尽量大，导热系数尽量小。干砖的导热系数为 0.35W/（m·K），而湿砖的导热系数可达 1.0W/（m·K），水的导热系数比较大，因此，干砖的导热系数小，热阻大，保温性好。空气的导热系数为 0.02W/（m·K），是热的不良导体，因此，保温砖做成空心后，砖内夹杂的空气增大了导热热阻，同时也增加了对流热阻，保温性能加强，而且也满足了建筑节能的要求。因此 ABCD 四个选项中，干燥的空心红砖的热阻最大，潮湿且水

分冻结的红砖的热阻最小。 14. 在温度边界条件和几何条件相同的情况下，湍流受迫对流传热系数要高于层流对流传热系数，其原因是（）。 A. 流速的提高增加了流体携带能量的速率 B. 湍流时产生了强烈的横向脉动 C. 流动阻力增加 D. 对流输送能量的增加和流体横向脉动的共同作用【答案】 D 【解析】湍流受迫对流传热系数要高于层流对流传热系数的原因为：①流体达到了湍流状态，流体发生横向脉动，换热能力增强；②湍流传递动量的能力比层流的强。 15. 在流体外掠圆管的受迫对流传热时，如果边界层始终是层流的，则圆管表面上自前驻点开始到边界层脱体点之间，对流传热系数可能（）。 A. 不断减小 B. 不断增大 C. 先增大后减少 D. 先减小后增大【答案】 A 【解析】速度梯度变成零的点为叫分离点（或脱体点）。外掠单管流体横向流过单根圆管时，层流边界层开始生成，圆管表面上自前驻点开始到边界层脱体点之间，其流动边界层逐渐增厚，热阻不断增大，对流传热系数则不断减小。 16. 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（）。 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【答案】 B 【解析】 AC 两项，层流流动时，沿壁面方向（从上到下），由于重力的作用使冷壁上液膜厚度增加，热阻增大，局部凝结传热系数 hx 减小；湍流流动时，液膜厚度随流速的增加而减薄，热阻减小，局部对流传热系数 hx 增大。B 项，当蒸汽中混入导热系数较小的不凝结气体时或黏度较高的液体时，会使凝结换热热阻增大，导致换热强度下降。D 项，流体黏度越大，对流传热系数越小，换热能力越差。 17. 以下关于实际物体发射和吸收特性的描述中正确的是（）。 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收的辐射源有关 D. 黑色的物体比白色的物体吸收率高【答案】 C 【解析】 A 项，漫射灰表面的发射率等于它的的吸收率，实际物体的发射率等于其吸收率只有在物体处于热平衡的条件下才成立。B 项，兰贝特余弦定律则揭示能量按空间方向分布的规律，该定律可表述为漫辐射表面的辐射强度与方向无关，即除了黑体以外，只有漫射表面才符合兰

贝特余弦定律，实际物体并不符合兰贝特定律。C 项，吸收率是指投射到物体上而被吸收的热辐射能与投射到物体上的总热辐射能之比，因此实际物体的吸收率与其所接收的辐射源有关。D 项，黑色的物体在可见光波段内比白色的物体吸收率要高，对红外线吸收率基本相同。 18. 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（）。 A. 高于空气的温度 B. 低于空气的温度 C. 等于空气的温度 D. 不确定【答案】 B 【解析】温度计不仅与室内空气进行对流换热，还要与比室温低的内墙壁、外窗之间进行辐射换热。因此，温度计损失的热量大于温度计获得的热量，使得温度计的读数低于空气的温度。 19. 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（）。 A. 表面喷黑色的油漆 B. 表面喷白色的油漆 C. 表面缠绕铝箱 D. 表面外安装铝箔套筒【答案】 D 【解析】减少管道向室内的散热，直接最有效的措施是增大热阻。管道表面温度比室内温度高，为了减少管道向室内的散热，必须对管道进行保温。在管道表面外安装铝箔套筒，构筑多层真空屏蔽夹层的热绝缘体，导热系数变小，热阻增大，能有效减少管道向室内的辐射换热热量和对流换热热量。 20. 某建筑外墙的面积为 12m2，室内空气与内墙表面的对流传热系数为 8W/（m2·K），外表面与室外环境的复合传热系数为 23W/（m2·K），墙壁的厚度为 0.48m，导热系数为 0.75W/ （m·K），总传热系数为（）。 A. 1.24W/（m2·K） B. 0.81W/（m2·K） C. 2.48W/（m2·K） D. 0.162W/（m2·K）【答案】 A 【解析】根据热阻串联可得，总传热系数与各部分传热系数的关系计算公式为： 21. 流体力学对理想流体运用了以下哪种力学模型，从而简化了流体的物质结构和物理性质？（） A. 连续介质

B. 无黏性，不可压缩 C. 连续介质，不可压缩 D. 连续介质，无黏性，不可压缩【答案】 D 【解析】流体的主要力学模型包括连续介质、无黏性流体、不可压缩流体等三种模型。其中，连续介质模型是对流体物质结构的简化；无黏性流体模型是不考虑黏性作用而对流体物理性质的简化；不可压缩流体模型是不计压缩性和热膨胀性而对流体物理性质的简化。 22. 流线的微分方程式为（）。 A. dz/ux＝dx/uy＝dy/uz B. dy/ux＝dx/uy＝dz/uz C. dx/ux＝dy/uy＝dz/uz D. dy/ux＝dz/uy＝dx/uz 【答案】 C 【解析】流线是指在某一时刻，各点的切线方向与通过该点的流体质点的流速方向重合的空间曲线。根据流线的定义，其数学表达式为：dx/ux＝dy/uy＝dz/uz。 23. 圆管内均匀层流断面流速分布规律可以描述为：以管中心为轴的旋转抛物面，其最大流速为断面平均流速的（）。 A. 1.5 倍 B. 2 倍 C. 3 倍 D. 4 倍【答案】 B 【解析】圆管层流的断面流速分布规律式为：u＝[ρgJ/（4μ）]（r02－r2）。式中，J 为水力坡度； ρ为密度；μ为动力粘度；r 为半径。则由公式可得，圆管层流的断面流速呈抛物线分布，其轴线上流速最大，umax＝ρgJr02/（4μ），断面平均流速 u＝（∫udA）/A＝ρgJr02/（8μ），则圆管中层流的断面平均流速等于管轴最大流速的一半，即 umax＝2u。 24. 在圆管直径和长度一定的输水管道中，当流体处于层流时，随着雷诺数的增大，沿程阻力系数和沿程水头损失都将发生变化，请问下面哪一种说法正确？（） A. 沿程阻力系数减小，沿程水头损失增大 B. 沿程阻力系数增大，沿程水头损失减小 C. 沿程阻力系数减小，沿程水头损失减小 D. 沿程阻力系数不变，沿程水头损失增大【答案】 A 【解析】雷诺数 Re 的公式为：Re＝ud/ν。式中，u 为速度；d 为圆管直径；ν为运动粘度，物性参数。圆管层流沿程阻力系数λ的公式为：λ＝64/Re。从公式可以看出，圆管层流的沿程阻力系数λ与雷诺数 Re 成反比，即沿程阻力系数随雷诺数增大而减小。将阻力系数λ＝64/Re，速度 u＝νRe/d 代入沿程水头损失的公式，则沿程水头损失 hf＝λ（l/d）[ν2/（2g）]＝ 64lν2Re/（2gd3）。当圆管直径 d 和长度 l 不变时，雷诺数 Re 增大时，沿程水头损失 hf 增大。 25. 实际流体运动存在两种形态：层流和紊流，下面哪一项可以用来判别流态？（）

A. 摩阻系数 B. 雷诺数 C. 运动黏性 D. 管壁粗糙度【答案】 B 【解析】雷诺数表示作用于流体微团的惯性力与黏性力之比，它可以作为判别流体的流态的准则。管内流动状态以临界雷诺数 Rec＝vd/ν＝2000 为界限：①当雷诺数 Re≤2000 时，流态为层流； ②当雷诺数 Re＞2000 时，流态为紊流。 26. 下列哪项措施通常不用于通风系统的减阻？（） A. 改突扩为渐扩 B. 增大弯管的曲率半径 C. 设置导流叶片 D. 加入减阻添加剂【答案】 D 【解析】根据流动阻力形成的原因和影响因素，减小管道中流体的流动阻力有两条途径：①改进流体外部的边界，改善边壁对流动的影响。②改变流体本身，即在流体内部投加极少量的添加剂，使其影响流体运动的内部结构来实现减阻。但在通风系统中加入添加剂可能引起气流污染，故工程上很少采用。 27. 如题 27 图所示送风系统采用调速风机，现 LA＝1000m3/h，LB＝1500m3/h，为使 LA＝ LB＝1000m3/h，可采用下列哪种方法？（）题 27 图 A. 关小 B 阀，调低风机转速 B. 关小 B 阀，调高风机转速 C. 开大 A 阀，调低风机转速 D. A 与 C 方法皆可用【答案】 D 【解析】 A 管与 B 管并联，总阻抗的公式为：。AB 两项，关小 B 阀，即增大 B 的阻抗 SB，A 与 B 并联的总阻抗 S 变大，总流量变小，风机的压头提高，而 A 管阻抗不变，所以 A 流量会变大，此时应再调低风机转速，则可以使 A 的流量保持不变。C 项，同理也可以开大 A 阀，总阻抗降低，总流量变大，风机的压头降低，B 的阻抗不变，因此调低风机转速，可以使 B 流量减小至与 A 流量相等。 28. 已知某一型号水泵叶轮外径 D1 为 174mm，转速 n 为 2900r/min 时的扬程特性曲线 Q-H 与管网特性曲线 Q-R 的交点 M（QM＝27.3L/s，HM＝33.8m）如题 28 图所示。现实际需要的流量仅为 24.6L/s，决定采用切割叶轮外径的办法来适应这种要求，试问叶轮外径应切掉多

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