1、材料工程基础（海螺）课程试卷 B 考试形式 闭卷一、填充题（每空 1 分，共 20 分）1、通过流体连续介质模型，就可以利用_的工具来研究确定流体的平衡与机械运动规律规律，但这对高空稀薄气体_（填“适用”或“不适用”）。2、1 atm=_mmHg=_ mmH 2O= _Pa。3、1883 年雷诺通过实验揭示出黏性流体流动有_、_两种不同的流动状态，可通过_来判别。4、窑内相对压强为正时，窑内压强大于窑外压强，则窑内气体会从窑门、测温测压孔等不严密处_流动；窑内相对压强为负时，窑内压强小于窑外压强，则窑外的冷气体会从窑门、测温测压孔等不严密处_流动。5、传热的三种基本方式有 、 、 。6、热导率
2、的大小表征了材料的 能力。根据导热机理，水的气、液、固三种状态中，_态下的热导率最小。7、克希霍夫定律表明，善于辐射的物体也善于 ，在同温度下，黑体具有 的辐射力，实际物体的吸收率永远 1。8、单位质量的燃料在完全燃烧后放出的热量称为燃料的发热量；根据燃烧产物中水存在的状态不同，可以将燃料的发热量分为_发热量与_发热量二、选择题（每题 2 分，共 20 分）( 将正确答案前的字母写在下表相应位置。) 1、流体的最基本特性是_。 A、膨胀性 B、连续性 C、流动性 D、压缩性2、某一点相对压强_。A、可能为正值、负值或零 B、只能为正值，不能为负 C、只能为负值，不能为正值或零 D、可能为正值、
3、负值，不能为零 3、下列表达式中，属于实际流体总流的伯努利方程是_。 A、 B、 C、D、 4、流体在圆管中的流动呈层流状态时，则其在管中的流速分布呈_。 A、对数曲面 B、旋转抛物面 C、平面 D、半椭圆面 5、分散垂直气流法则适用于 。A、阻力损失起主要作用的通道内 B、几何压头起主要作用的通道内C、阻力损失等于几何压头的通道内 D、任何垂直分流通道。6、热导率的单位是_。A、W/(m 2.K) B、W/m 2 C、W/(mK) D、m 2.K/W7、常温下，下列材料中的热导率最大的_。A、银 B、纯铜 C、矿渣棉 D、硅藻土8、公式 hA(tw-t )的名称是 _。A、傅里叶定律 B、热
4、路欧姆定律 C、传热方程式 D、牛顿冷却公式9、太阳与地球间的热量传递属于下述的_传热方式。A、热辐射 B、热对流 C、导热 D、以上几种都不是10、以下四类煤中，含碳量最高的是_。A、褐煤 B、烟煤 C、无烟煤 D、泥煤三、判断题（每题 2 分，共 10 分）(在序号前正确的打“”，错误的打“”)1、航天飞机在高空稀薄的气体层中飞行，该气体层仍可视为连续介质流体2、绝对压强的值可正、可负或为零。3、离心式通风机启动时，应将进风口上的闸板关闭上，以便于启动。4、对于自然通风，多座窑合用一个烟囱，各窑的烟道应并联。烟囱设计时，抽力应取各窑阻力之和。5、在不涉及物质转移的情况下，热量从高温物体传递
5、给相接触的低温物体的过程称为导热。6、流体与固体壁之间进行传热的方式，就是热对流方式，或称为对流传热。7、一切物体只要其温度高于绝对零度，就会向外辐射能量。8、传热过程必需在介质中进行，真空中是不会发生传热过程的。9、根据燃料燃烧程度是否完全，燃料发热量可分为高位热值和低位热值。10、为保证燃料完全燃烧，燃烧室或炉膛内的空气过剩系数越大越好。四、简答题（每题 4 分，共 20 分）1、如图所示，设容器两侧 U 型管内液体的重度为 1，U 型管开口处与大气相通；封闭容器内液体上方为气体，液体的重度为 2，且 12；。试比较同一水平面上的 1、2、3、4、5 各点压力的大小，并说明其理由。2、简述
6、离心风机的工作原理。答：由电机带动叶轮旋转，叶轮中的叶片迫使气体旋转，对气体做功，使其能量增加，气体在离心力的作用下，向叶轮四周甩出，通过涡型机壳将速度能转换成压力能，当叶轮内的气体排出后，叶轮内的压力低于进风管内压力，新的气体在压力差的作用下吸入叶轮，气体就连续不断的从泵内排出。3、根据引起流体流动的原因对流换热分为哪两种？冬天，在相同的室外温度条件下，为什么有风比无风时感到冷得多？假定人体表面温度相同时，人体的散热在有风时相当于强制对流换热，而在无风时属于自然对流换热。而空气的强制对流换热比自然对流强烈，因而在有风时人体带走的热量更多，所以感到更冷一些。4、什么叫热辐射？热辐射的条件是什么
7、？与导热、热对流相比，热辐射有哪两个显著特点？5、在工业窑炉中，影响燃料燃烧温度的因素有哪些？ 五、计算题（共 30 分） 1、(本题 8 分)水箱右侧接出一根由两段不同的管径所组成的管道。已知d1=150mm、d 2=75mm，l=50m ，三个局部阻力系数依次是1=0.5、 2=0.375(流速为 v2)、 3=1，两个管道的沿程阻力损失分别为1=0.03、 2=0.037。若管道的出口流速 v2=2m/s，求：(1)该管路的沿程阻力损失；(2)该管路的局部阻力损失；(3)水位 H。 2、标态下的烟气密度 h,0=1.32kg/m3，空气密度 a,0=1.293kg/m3。某窑炉内高 3m
8、，内部充满 1000 的热烟气，外界为 20的冷空气，忽略气体运动速度的变化及能量损失，当零压面在窑底时，分别计算窑底、窑顶截面上的静压头和几何压头为若干 3、（本题 8 分）由三层材料组成的加热炉炉墙。第一层耐火砖，第二层为硅藻土绝热层，第三层为红砖。各层的厚度及热导率见下表： 耐火砖 硅藻土绝热层 红砖厚度 /mm 240 50 115热导率/ W/(m) 1.04 0.15 0.63炉墙内侧耐火砖的表面温度为 1000，炉墙外侧红砖的表面温度为 50。试计算：(1)通过炉墙的导热热流密度(2)硅藻土层的平均温度。 4、 (本题 8 分)某隧道窑采用重油作燃料，其干燥无灰基组成如下：Car
9、 Har Oar Nar Sar Aar Mar（质量） 87.14 10.28 0.30 0.59 0.49 0.2 1.0燃烧时的空气过剩系数 =1.2，试求：(1)该重油完全燃烧所需空气量；(2)生成实际烟气量。B 材料 105 材料工程基础课程试卷 考试形式 闭卷一、填空题(每空 1 分，共 20 分)1、流体的_是指在温度不变的情况下，流体的体积或密度随外界的压强变化而变化的性质，通常用_来表示，单位是_。2、0.5atm=_ mmH 2O _Pa=_mmHg。3、实际流体流动的伯努利方程如下：式中的动能修正系数 ，层流时取_，湍流时_。4、流体流动过程中产生的能量损失根据与流体接触
10、的固体边界的变化情况，可分为_和_。5、离心式通风机的基本性能参数有：_、_、功率、效率与转速。7、导热的基本定律是_，对流传热基本定律称为_。8、根据克希霍夫定律，凡吸收率大的物质，其辐射力也_；黑体的黑度=_，吸收率 =_。9、煤的工业分析项目包括_、灰分、挥发分与_。10、规定发热量为_kJ/kg 的煤称为标准煤。二、单项选择题(共 20 分，每题 2 分)1、水的粘度随温度的升高而_；而空气的粘度随温度的升高而_。A. 减小、减小 B. 增大、减小 C. 增大、增大 D. 减小、增大减小、减小2、在静止液体中，质量力与等压面_。A.重合 B.平行 C.相交 D.正交。3、某一点绝对压强
11、_。A.可能为正值、负值或零 B.只能为正值或零，但不能为负 C.只能为负值，不能为正值或零 D.可能为正值、负值，不能为零 4、流体在圆管中流动时的 Re=1520，则其在管中的流速分布呈 _。 A.旋转抛物面 B.对数曲面 C.平面 D.半椭圆面5、局部阻力损失 hm 的计算公式如下 _。A. B. C. D. 6、垂直分流法则适用于 。A、阻力损失起主要作用的通道内；B、几何压头起主要作用的通道内C、阻力损失等于几何压头的通道内；D、任何垂直分流通道。7、依靠流体不同部分的相对位移，把热量由一处传递另一处的现象称为_。A. 导热 B.热传递 C.热对流 D. 热辐射 8、下列物质热导率
12、大小顺序正确的是：_。A. 铜棒润滑油空气红砖 B. 铜棒润滑油红砖空气；C. 铜棒空气润滑油红砖 D. 铜棒红砖润滑油空气9、对流传热系数的符号与单位分别是_。A. 、W/(m 2K) B. h、W/(m 2K) C. 、W/(mK) D. h、W/(m K)10、煤气中的 H2S 是_。A.可燃，但有害 B.可燃，又无害C.不可燃、有害 D.不可燃，无害三、判断题(共 10 分，每题 1 分)(在序号前正确的打“ ”，错误的打“”)1、所有流体在有相对运动时都要产生内摩擦力的属性称为流体的黏滞性。2、根据能量守恒定律，任何流体在流动过程中，其机械能总是保持不变的。3、恒定流时，缓变流过流断
13、面上流体动压强的分布规律可近似地视为与流体静压强分布规律相同。4、恒定流时，用伯努利方程解题要注意列方程的两截面之间的各处过流断面都必须是缓变流。5、利用自然通风，多个窑并联合用一个烟囱，在设计其直径时，通过的风量是取各窑中风量最大的。6、流体与固体壁间进行对流传热时，层流的传热量要大于湍流的传热量。7、一切物体只要其温度高于绝对零度，都会不断地进行热辐射。8、物体间的传热只能通过介质来进行。9、煤气在燃烧室中完全燃烧成烟气送入窑中，火焰的颜色略带蓝色或无色。10、为保证重油的燃烧，燃烧室或炉膛内的温度不应低于重油的着火点。四、简答题（每题 4 分，共 20 分）1、流体流动有哪两种流动状态？
14、各有什么特点？怎样判别流体流动的状态？2、影响烟囱抽力的因素有哪些？并说明是如何影响的。3、根据引起流体流动的起因不同，对流传热分为哪两种？冬天，在相同的室外温度条件下，为什么有风比无风时感到更冷些？4、传热的基本方式有哪些？试分析窑炉内火焰通过炉墙与周围环境的传热过程，各个环节有哪些热量传递方式？5、提高窑炉燃料燃烧实际温度的途径有哪些？五、计算题（共 30 分）1、(本题 8 分) 水流经过虹吸管从河流流入水池，如图所示，管径 d100mm，管全长 l20 m，流量 qV0.0284m 3/s，沿程阻力系数为 =0.02，局部阻力系数为进口 e =0.5，90 o 弯头 b =0.15，出
15、口 O=1.0。求：(1)该管路的局部阻力损失；2)该管路的沿程阻力损失；(3)河流水面至水池的液面垂直高差。计算题 1 图 计算题 2 图2、(本题 6 分) 如图所示，倒置容器高 1.6m，内部充满 200的热空气，外界为20的冷空气，试分别计算 1-1、2-2、3-3 处的几何压头 hg 与静压头 hs。3、( 本题 8 分)有一燃烧炉，炉壁由三种材料组成，如图所示，最内层是耐火砖， 中间 为保 温层， 最外 层为 建筑 砖。炉壁层材料 耐火砖 保温层 建筑砖厚度 /mm 150 310 240热导率 / W/(m) 1.06 0.15 0.69已知：炉内壁温度为 tw1=1000，耐火
16、砖与保温砖之间界面处的温度为tw2=946。试求：(1)单位面积的热损失 q；(2)保温砖与建筑砖之间界面处的温度；3)建筑砖外侧的温度。4、(本题 8 分) 某隧道窑采用重油作燃料，其干燥无灰基组成如下：组成 Cdaf Hdaf Odaf Ndaf Sdaf质量分数/% 88.2 10.4 0.3 0.6 0.5测得收到基灰分 Aar=0.2%，水分 Mar=1.0%。试计算： (1)该重油的收到基组成； (2)若燃烧时的空气过剩系数=1.2，则燃烧50kg 这样的重油，实际需要空气量为多少？解：(1) 重油的收到基组成组成 Car Har Oar Nar Sar Aar Mar质量分数/%
17、 0.2 1.0计算示例：(2)理论需要空气量与实际需要空气量(3)理论生成烟气量与实际生成烟气量材料工程基础(金属)课程大作业得 分 阅卷人一、选择题(每题 2 分，共 20 分)(在正确答案前序号上打“”) 1、在研究流体运动时，按照是否考虑流体的粘性，可将流体分为：_。A、牛顿流体及非牛顿流体； B、可压缩流体与不可压缩流体；C、均质流体与非均质流体； D、理想流体与实际流体。2、下列说法正确的是_。A、液体不能承受拉力，也不能承受压力。 B、液体不能承受拉力，但能承受压力。C、液体能承受拉力，但不能承受压力。D、液体能承受拉力，也能承受压力。3、相对压强是指该点的绝对压强与 的差值。A
18、、标准大气压 B、当地大气压C、工程大气压 D、真空压强。4、图示盛水封闭容器中，1、2、3 在同一水平面上，则：_。A、p1p2p3B、p1p1p3D、p1=p22320 为湍流；Re3000,=f(Re)。第 4 区 由“ 光滑管区 ”转向“粗糙管区”的紊流过渡区，=f(Re,/d)。第 5 区 水力粗糙管区或阻力平方区，=f(/d)。水流处于发展完全的紊流状态，水流阻力与流速的平方成正比，故又称阻力平方区。(以上每答上一点给 1)四、计算题(共 40 分)1、(本题 8 分)解：G=1kN =0.005 =710-2Pas A=0.2m0.2m=0.04m2132 32、(本题 8 分)解：3、(本题 8 分) 解：Q=9000kg/h =900kg/m3 d=0.200m 冬 =1.110-4m2/s 夏 =3.5510-5m2/s 2在冬季，有：所以，在冬季是层流 3 在夏季，有：所以，在夏季仍是层流 3 4、(本题 16 分)解：(1)此管路各管段的流速111(2)此管路的沿程阻力损失(3)此管路的局部阻力损失 4(4)压力水箱水面上方的压强如图，列 A-A、B-B 间贝努利方程：1简化：p B=0 vA=vB=0 zA=H1=1m zB=H2=3m2所以，有：
