注册公用设备工程师暖通空调基础考试上午(传热学)历年真题试卷汇编5附答案解析

注册公用设备工程师暖通空调基础考试上午(传热学)历年真题试卷汇编5

单项选择题

1.(2008年)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)

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

解析:弯管中的二次流现象,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传热系数。

2.(2010年)在充分发展的管内单相流体受迫层流流动中,如果取同样管径及物性参数,则常壁温度tw=C和常热流q=C下,传热系数关系为( )。(C)

A. hq=C<h

B. hq=CC. hq=CD. 不确定

解析:在充分发展的管内单相流体受迫层流流动中,下式成立

Nu=4.36(q=const)

Nu=3.66(tw=const)

3.(2010年)无限大空间竖壁自然对流换热,当壁面温度为定值或壁面热流密度为常数,板足够长时,正确的说法是( )。(B)

A. 随着边界层的扩展进入紊流状态后,局部表面传热系数hx逐渐增大

B. 随着边界层的扩展,从层流发展到旺盛紊流,局部表面传热系数hx达到定值

C. 随着边界层的扩展,局部表面传热系数hx逐渐减小

D. 随着边界层的扩展,平均局部表面传热系数hx逐渐减小

解析:理论和实验的研究都证明:无限大空间竖壁自然对流传热,当壁面温度为定值或壁面热流密度为常数,随着边界层的扩展,从层流发展到旺盛紊流,局部表面传热系数hx将保持不变。

4.(2011年)常物性流体在管内受迫定型流动过程中,速度分布保持不变,流体温度及传热具有下列何种特性?( )(B)

A. 温度分布达到定型

B. 表面对流传热系数趋于定值

C. 温度梯度达到定值

D. 换热量达到最大

解析:管内受迫定型流动过程,即流动充分发展段,其特征是速度分布保持不变。如果有换热时,将达到热充分发展段,其特征是常物性流体,表面传热系数保持不变。

5.(2012年)根据单相流体管内受迫流动换热特性,下列入口段的表面传热系数与充分发展段的表面传热系数的关系中,正确的是( )。(C)

A. h入口>h充分发展

B. h入口<h充分发展

C. D. 不确定

解析:如图2.6—3所示。

6.(2013年)在单相流体管内受迫流动充分发展段中,边界条件对换热有较大影响,下列说法中不正确的是( )。(C)

A. 常壁温边界条件下,流体温度沿管长按对数规律变化

B. 常热流边界条件下,沿管长流体与壁温温度差保持常数

C. 常热流边界条件下,壁面温度沿管长非线性变化

D. 常热流边界条件下,流体温度沿管长线性变化

解析:在单相流体管内受迫流动充分发展段中,常壁温边界条件下,流体温度沿管长按对数规律变化;常热流边界条件下,流体温度和壁面温度皆沿管长线性变化,并且流体温度与壁面温度差保持常数。

7.(2013年)在垂直夹层内进行自然对流换热时,正确的表示是( )。(A)

A. 在夹层间距与高度比值较大时,可以按无限空间自然对流换热计算

B. 当壁面间距与高度比值处于某范围时,冷热壁面自然对流可以形成一个环流

C. 夹层间距较大时,两侧壁面的边界层总是会相互干扰或结合

D. 当夹层的温差和间距较大,且Gr>2000时,可以按照纯导热过程计算

解析:

8.(2014年)确定同时存在自然对流和受迫对流的混合对流换热的准则关系是( )。(C)

A. Nu=f(Gr,Pr)

B. Nu=f(Re,Pr)

C. Nu=f(Gr,Re,Pr)

D. Nu=f(Fo,Gr,Re)

解析:自然对流Nu与Gr和Pr有关,受迫对流Nu与Re和Pr有关。

9.(2016年)当管内进行单相流体受迫对流湍流换热,流体被加热,采用Nuf=0.023Ref0.8Pr0.4(tw>tf)进行计算,则换热系数h与Re、Pr和各参数(管径d、热导率、黏度流速u以及比热容cp)间关系的正确表述是( )。(A)

A. u增加,则h增加

B. Gr表征自由对流浮升力与黏性力的关系

C. Re表征流体流动惯性力与重力的关系

D. Pr表征动量扩散和热量扩散的关系

解析:把Nuf=0.023Ref0.8Pr0.4(tw>tf)展开得到h=(u0.80.6,cp0.40.8-0.4,d-0.2)。u增加,则h增加。此关系式中没有Gr准则。Re的叙述不正确。虽然Pr的表述物理意义正确,但适合于任何流动。

10.(2017年)在水平夹层中的自然对流换热,根据热面处于上下的位置分别进行计算,下列处理方法正确的是( )。(B)

A. 热面在上,冷热面间的自然对流总是可以按照导热计算

B. 热面在下,气体的Gr<1700,夹层间的对流换热按照纯导热计算

C. 当Gr>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

解析:水平夹层中,必须热面在下才具有发生自然对流的基本条件。热面在下,气体的Gr<1700,浮升力尚不足以克服流体的黏性力,不会发生对流,热量传递仅靠导热方式,夹层间的对流换热按照纯导热计算。热面在下,当Gr>5000,形成强烈紊流后,自然对流换热很强,不能按照导热计算。夹层的对流换热的换热准则式为Nu=C(GrPr)n

11.(2018年)单向流体外掠管束换热中,管束的排列、管径、排数以及雷诺数的大小均对表面传热系数(对流换热系数)有影响,下列说法中不一定正确的是( )。(C)

A. Re数增大,表面换热系数增大

B. 在小雷诺数下,叉排管束表面传热系数大于顺排管束

C. 管径和管间距减小,表面传热系数增大

D. 后排管子的表面传热系数比前排高

解析:单向流体外掠管束换热中,流体的混乱程度增加,表面传热系数会增大。Re增加,流体混乱程度增加,表面传热系数增加,故选项A正确。在小雷诺数下,叉排管束增加流体混乱程度大于顺排,叉排管束更有利于增加表面传热系数,故选项B正确。管束后排管子的流体混乱程度高于前排管子,后排管子的表面传热系数比前排高,故选项D正确。在小雷诺数时,流体混乱程度小,当管径和管间距减小,流体混乱程度明显增加,表面传热系数增大;雷诺数大时,流体混

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