天津商学院2006年研究生入学考试试题

专      业：制冷及低温工程

课程名称：工程热力学与传热学                 共3页 第1页

说明：答案标明题号写在答题纸上，写在试题纸上的无效。

工程热力学部分(75分)

一、简答题：（每题5分，共30分）

1．理想气体与实际气体有何区别？

2．试分析活塞式压气机的余隙对其理论压气轴功的影响。

3．试在T-s图上定性表示出 n=1.2的理想气体的压缩过程，并在图上用面积表示此过程内能和焓的变化。

4．当渐缩喷管入口压力P_a不变，而其背压P_b下降时，喷管出口截面的流速c₂及喷管质量流量m是如何变化的？

5．简述孤立系统熵增原理。

6．在进气状态、压缩比和吸热量相同的条件下，试比较内燃机的定容加热循环、定压加热循环和混合加热循环热效率的大小。

二、计算题（每题15分，共45分）

1．冬季利用热泵从外界环境中取热用以维持20℃的室温。当室内、外温度相差1℃时，通过围护结构的热损失为1200kJ/h, 求：（1）当冬季室外温度为-10℃时，驱动热泵所需的最小功率是多少？（2）夏季，将同一台热泵用于室内空调，输入功率及温差为1℃时通过围护结构的热损失同上。问室外温度在什么极限情况下，还能维持室内为20℃？

2. 证明：采用两级压缩中间冷却压缩气体时，若中间压力取 （其中为气体压缩前的压力，为气体压缩终了的压力），则压气机的耗功最小。

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3．一股温度为22℃，相对湿度为80%的2kg湿空气与温度为40℃，相对湿度为20%的4kg湿空气绝热混合，混合前后的压力均为1bar, 求：（1）混合后湿空气的含湿量、温度和相对湿度；（2）将混合过程表示在H-d图上。

饱和水蒸汽性质：

传热学部分(75分)

一、简答题：（每题6分，共30分）                                          

1．试介绍三种强化管内湍流换热的措施，并说明措施的传热学原理。

2．在采用温度计套管测量管道中流体的温度时，可采取什么措施以提高测量的准确度？                                                              

3．在氨制冷系统中，蒸发器结霜后往往采用热氨冲霜，请从传热的角度简述热氨冲霜的原因。                                                             

4．简述不凝性气体对凝结换热的影响及原因。                                

5．在辐射换热分析中，角系数是如何定义的？在什么条件下才能把角系数视为纯几何因子？

二、计算题（每题15分，共45分）                                         

1．在温度为15℃的环境中横穿一外径为100mm的蒸汽管道，管道外包有二层保温材料，内层厚50mm，导热系数为0.08 ；外层厚30mm，导热系数为0.11 。管道与环境间的表面传热系数为5 ，与环境接触表面的温度为50℃。试求：（1）管道单位长度散热量；（2）保温层的单位长度总热阻；（3）各层材料交界面的温度。 

2．一电线通电后先后放在水中和空气中冷却。若水和空气的温度均为10℃，电线的表面温度均为90℃，已知 在  范围内，                                   

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。求电线在水与空气中表面传热系数的比值，以及电线

表面维持相同温度时电线中电流的比值。                                            

水和空气的热物理性质见下表：

水的热物理性质

空气的热物理性质

（表中：λ—导热系数，ν—运动粘度，α—体积膨胀系数）

3.一台水-水逆流式换热器，传热面积为1.2m²。初运行时，热水从95℃冷却到55℃，流量为0.54吨∕小时；冷却水从35℃加热到55℃。如果水的流量保持不变，冷水和热水的入口温度不变，而长时间运行后热水出口温度变成65℃。求长时间运行后换热器的总传热系数和污垢热阻（假设水的比热容不随温度变化，且已知Cp=4.190kJ∕kg.k）。