单项选择题5. 将初始温度为t
0的小铜球放入温度t
∞的水槽中,如果用集总参数法来分析,则在经过的时间等于时间常数τ
r=ρcV/(hA)时,铜球的温度应为______。
- A.0.368t∞+0.632t0
- B.0.618t∞+0.382t0
- C.0.5t∞+0.5t0
- D.0.632t∞+0.368t0
A B C D
D
[解析]
而τ=τr=ρVc/(hA)
则t=0.632t
∞+0.368t
0
9. 在水平夹层中的自然对流换热,根据热面处于上或下的位置分别进行计算,下列处理方法中正确的是______。
- A.热面在上,冷热面间的自然对流总是可以按导热计算
- B.热面在下,气体的Grδ<1700时,夹层间对流换热按纯导热计算
- C.当Grδ>5000,形成强烈紊流后,流动的传热表现均匀,此时可以按导热计算
- D.其中的对流换热可以用换热准则Nu=CRenPrm计算
A B C D
B
[解析] 热面在上,冷热面之间无流动发生,如无外界扰动,则自然对流可以按导热计算,选项A错误。
当Gr
δ>5000,形成强烈紊流后,流动的传热表现均匀,此时按对流换热计算,不能按纯导热计算,选项C错误。
自然对流换热可以用换热准则
计算,选项D错误。
热面在下,气体的Gr
δ<1700时,夹层间对流换热按纯导热计算,选项B正确。
17. 某虹吸管路,d=200mm,A端浸入水池中,B端在水池液面上部。两池液面差为H
2=1.2m,管弯曲部位(轴线1到上液面距离为H
1=0.5m),试确定2处是否能产生负压,出现虹吸现象?v
2=?______
- A.不能
- B.能,2.85m/s
- C.能,6.85m/s
- D.能,4.85m/s
A B C D
B
[解析] 取1-1断面和2-2断面列伯努利方程:
所以2处能产生负压。假如是理想流体不计流动损失,则
=4.85m/s,而实际流体都有阻力,流速肯定比理想时小,所以只能选B。
25. 一逆流套管式水一水换热器,冷水的进口温度为25℃,出口温度为55℃。热水进水温度是70℃,热水的流量是冷水流量的2倍,且物性参数不随温度变化,与平均温差最接近的数据为______。
A B C D
B
[解析] 冷水进出口温差为t"
2-t'
2=55-25=30℃;热水的流量是冷水流量的2倍,由于M
1c
1(t'
1-t"
1)=M
2c
2(t"
2-t'
2),所以热水进出口温差为冷水进出口温差的一半,为15℃;则热水出口温度为70-15=55℃。Δt'=t'
1-t"
2=70-55=15℃,Δt"=t"
1-t'
2=55-25=30℃,
。
32. 图中自密闭容器经两段管道输水,已知压力表读数p
M=0.1MPa,水头H=3m,l
1=10m,d
1=200mm,l
2=15m,d
2=100mm,沿程阻力系数λ
1=λ
2=0.02,则流量Q为______。
- A.54L/s
- B.60L/s
- C.62L/s
- D.58L/s
A B C D
B
[解析] 取液面和出口断面列伯努利方程,有:
其中,ξ
进=0.5,ξ
进=
,可解得:
v
2=7.61m/s
35. 0.3标准立方米的氧气,在温度t
1=45℃和压力p
1=103.2kPa下盛于一个具有可移动活塞的圆筒中,先在定压下对氧气加热,热力过程为1—2,然后在定容下冷却到初温45℃,过程为2—3。已知终态压力p
3=58.8kPa。若氧气的气体常数R=259.8J/(kg·K),在这两个过程中氧气与外界交换热量为______。
- A.56.56kJ
- B.24.2kJ
- C.26.68kJ
- D.46.52kJ
A B C D
C
[解析] 这两个过程包括定压加热和定容冷却两个过程,两个过程中氧气与外界净交换热量为两个过程中氧气与外界交换热量之和,即Q=Q
1+Q
2,0.3标准立方米的氧气的质量:
m=p
0V
0/RT
0 2—2定压过程中的吸热量:
2—3定容过程中的吸热量:
由于2—2过程为定压过程,因此p
1=p
2=103.2kPa,2—3过程为定容过程,已知状态点3的压力和温度,可以求得状态点2的温度T
2: