单项选择题每题的备选项中,只有1个最符合题意
9. 理想气体流经一渐缩形喷管若在入口截面上的参数为c
1、T
1、p
1,测出出口截面处的温度和压力分别为T
2、p
2,其流动速度c
2等于______。
A.
B.
C.
D.
A B C D
A
[解析] 当初速为c
1的流体经过渐缩喷管时,出口流动速度c
2的计算式为:
13. 对于图中的二维稳态导热问题,右边界是恒定热流边界条件,热流密度为q
w,如果采用有限差分法求解,当Δx=Δy时,则在下面的边界节点方程式中,哪一个是正确的?______
- A.t1+t2+t3-3t4+qwΔx/λ=0
- B.t1+2t2+t3-4t4+2qwΔy/λ=O
- C.t1+t2+t3-3t4+2qwΔx/λ=0
- D.t1+2t2+t3-4t4+qwΔx/λ=0
A B C D
B
[解析] 根据第二类边界条件边界节点的节点方程:
可得:
t
1+2t
2+t
3-4t
4+2q
wΔy/λ=0
20. 一套管式水一水换热器,冷水的进口温度为25℃,热水进口温度为70℃,热水出口温度为55℃。若冷水的流量远远大于热水的流量,则与该换热器的对数平均温差最接近的数据为______。
A B C D
C
[解析] 由于冷水的流量远远大于热水的流量,且
M
1c
1(t'
1-t"
1)=M
2t
2(t"
2-t'
2)
冷水温度基本不变。
Δt'=t'
1-t'
2=70-25=45℃
Δt"=t"
1-t"
2=55-25=30℃
22. 容重为10000N/m
3的理想流体在直管内从1断面流到2断面,若1断面的压强p
1=300kPa,则2断面压强p
2=______。
- A.100kPa
- B.150kPa
- C.200kPa
- D.250kPa
A B C D
A
[解析] 列1、2断面的理想流体伯努利方程:
由z
1=0,v
1=v
2,得:
p
1=p
2-ρgH=300-10×20=100kPa
29. 如图水泵允许吸入真空高度为H
s=6m,流量Q=150m
3/h,吸水管管径为150mm,当量总长度L
x为80m,比摩阻R
m=0.05mH
2O/m,则最大安装高度H等于______。
A B C D
B
[解析] 水泵吸入口流速:
系统流动阻力为:
h
1=0.05×80=4m
得最大安装高度:
H
g=1.7m
33. 用梅逊公式(或方块图简化)计算如图总的传递函数G(s)=C(s)/R(s),结果应为______。
A.
B.
C.
D.
A B C D
C
[解析] 根据梅逊公式求取。图中有三个回路,回路传递函数为L
1=-G
1G
2,L
2=-G
1G
2G
3,L
3=-G
1,则Δ=1-(L
1+L
2+L
3)=1+G
1G
2+G
1G
2G
3+G
1。图中有两条前向通路,n=2,第1条前向通路的传递函数为P
1=G
1G
2G
3,第2条前向通路的传递函数为P
2=G
1,前向通路与回路均相互接触,故Δ
2=1,Δ
2=1。因此传递函数为:
34. 传递函数G
1(s)、G
2(s)、G
3(s)、G
4(s)的增益分别为K
1、K
2、K
3、K
4,其余部分相同,且K
1<K
2<K
3<K
4。由传递函数G
2(s)代表的单位反馈(反馈传递函数为1的负反馈)闭环系统的奈魁斯特曲线如图所示。请确定哪个传递函数代表的单位反馈闭环控制系统为稳定的系统?______
- A.由G1(s)代表的闭环系统
- B.由G2(s)代表的闭环系统
- C.由G3(s)代表的闭环系统
- D.由G4(s)代表的闭环系统
A B C D
A
[解析] 根据题意可知,K1<K2<K3<K4,|G1(jω)|<|G2(jω)|<|G3(jω)|<|G4(jω)|,因此幅值裕度Kg1>Kg2=1>Kg3>Kg4。因为对于最小相角系统,要使闭环系统稳定,要求相角裕度γ>0,幅值裕度Kg>1,则G1(s)代表的系统稳定。
35. 根据开环传递函数的对数坐标图判断其闭环系统的稳定性。______
- A.系统稳定,增益裕量为a
- B.系统稳定,增益裕量为b
- C.系统不稳定,负增益裕量为a
- D.系统不稳定,负增益裕量为b
A B C D
B
[解析] 如图所示。
根据解析图可知,L(ω
c)=20lgA(ω
c)=20lg1=0,在数坐标图(伯德图)中,相角裕度表现为L(ω)=0dB处的相角
(ω
c)与-180°水平线之间的角度差γ。对于题中所示的稳定系统,其对数幅值裕度h>0dB,相角裕度为正值,即γ>0。因此解析图中,幅值裕度(增益裕度)为b>0,相角裕度为a>0,该系统稳定。
37. 对于一阶环节
,当阶跃输入时,为提高输出量的上升速率,应______。
A B C D
B
[解析]
当单位阶跃输入时,
,输出
,则输出的时域响应为:
瞬态分量衰减的快慢取决于
,T越小,衰减越快,快速性越好,上升速率越大。
39. 传递函数为
的z变换表达式为______。
A.1 B.z C.z
-n D.
A B C D
D
[解析] 传递函数为
的z变换表达式为
。
41. 若要监测两个测点的温度差,需将两支热电偶______。
A B C D
B
[解析] 将两支同型号热电偶反向连接,如图所示。可测量两点之间的温差,它也要考虑参考端温度一致,则输入仪表电势:
ΔE=E
AB(t
1,t
0)-E
AB(t
2,t
0)
=E
AB(t
1,t
2)+E
AB(t
2,t
0)-E
AB(t
2,t
0)=E
AB(t
1,t
2)
54. 如图所示的轮系,Z
1=20,Z
2=40,Z
4=60,Z
5=30,齿轮及蜗轮的模数均为2mm,蜗杆的头数为2,如轮1以图示方向旋转1周,则齿条将______。
- A.向左运动1.57mm
- B.向右运动1.57mm
- C.向右运动3.14mm
- D.向左运动3.14mm
A B C D
D
[解析] 根据一对外啮合齿轮的转动方向相反,蜗杆蜗轮的转向需满足:速度矢量之和必定与螺旋线垂直,可判断出轮4的转动方向为顺时针,轮5的转动方向与轮4相同,则齿条将向左运动。传动比的大小:
又因为n
5=n
4,所以轮1旋转1周时,轮5旋转了1/60周,齿条运动的距离为: