08级《材料加工冶金传输原理》考试卷(B卷)答案及评分标准试卷评分说明1、参照本评分标准中给出的解题步骤分值评分。2、解题方法正确、计算结果错误的,酌情扣1~2分。3、解题思路基本正确,但分析的不够全面、不完全正确的,按解题步骤分值酌情扣分。4、前面计算结果错误影响到后面的计算结果,只要后续计算公式、方法正确,不重复扣分。5、不要求学生的解题步骤与本答案完全相同,只要能表明其知道正确的解答方法且结果正确即可得分。6、解题方法、计算结果正确,但解题中间步骤不全的,酌情扣0~1分。7、没有给出物理量单位或单位错误的扣1.0分。一、选择题(每题2分,共计10分)1、流体连续介质模型意味着B。A.流体分子之间的间隙很小B.描述流体运动的物理参数是连续函数C.流体是不可压缩的D.流体的物性是不变的2、粘度很大的流体在内径很小的管内作低速流动时,易出现A流动。A.层流B.湍流C.定常流动D.非定常流动3、用虹吸管在两个开口水池之间输送水,虹吸管最高处的压强B大气压强。A.大于B.小于C.等于D.大于等于4、按照导热机理,在水的气、液、固三种状态中,A状态下的导热系数最小。A.气体B.液体C.固体D.气体和液体5、物体的发射率取决于物体的表面特性(物质的种类、表面状况和温度),与外界条件A。A.无关B.有关C.关系不大D.有时有关,有时无关,视具体情况而定;二、填空题(每空1分,共计15分)1、流体在管内流动时,雷诺数Re的表达式为:Rell或;其物理含义为:惯性力与粘性力之比。2、理想流体是指不存在粘性力,或其作用可以忽略不计的流体。3、流体在管道内流动时,根据层流边界层的厚度和管道表面绝对粗糙度的相对大小,可将管道分为两种类型:即水力光滑管和水力粗糙管。4、实际流体在流动过程中,因受到阻力作用而造成能量损失。其中,因流体自身的粘性或(和)流体微团的迁移、脉动造成的阻力损失称为沿程阻力;而因流道变化或(和)流道的某些障碍形成的阻力损失称为局部阻力。5、非稳态导热时,半无限大平板内部某处未受表面温度突变影响的时间称为惰性时间。惰性时间与其表面温度的高低无关,与该处离开表面距离的平方成正比,与材料的热扩散率成反比。6、对流换热时,固体壁面附近流体速度急剧变化的薄层称为速度边界层,而温度急剧变化的簿层则称为温度边界层。三、简述题(每小题5分,共计20分)1、简述速度边界层的定义,速度边界层的厚度是如何划分的?答:流体流经固体壁面时,在固体壁面附近形成的速度梯度较大的流体薄层,称为速度边界层。(2.0分)其厚度可按如下方式确定:沿壁面法向由速度为零到来流速度(或主流体速度)0.99倍处的距离。(3.0分)2、简述普朗特准则数(Pr)的表达式及其物理意义。答:普朗特数的表达式为Pra动量扩散系数热量扩散系数;(2.0分)Pr表示动量传输能力与热量传输能力之比。从边界层的概念出发,可以认为是速度边界层与热边界层的厚度相对大小的指标。(3.0分)3、试说明室内暖气片的散热过程包括哪些热量传递方式?以暖气管道内通热水散热为例。答:有以下换热环节及热传递方式:(1)由热水到暖气片管道内壁,热传递方式是对流换热(强制对流);(2.0分)(2)由暖气片管道内壁至外壁.热传递方式为导热;(1.0分)(3)由暖气片外壁至室内环境和空气,热传递方式有辐射换热和对流换热。(2.0分)4、简述角系数的定义及角系数的性质。答:表面1发射出的辐射能落到表面2上的百分数称为表面1对不表面2的角系数。角系数纯属几何因子,仅取决于几何特性(形状、尺寸及物体的相对位置)。(2.0分)角系数的性质包括:互换性112221AXAX(1.0分)完整性n1112131n1ii1XXXXX1(1.0分)可分(加)性,()1231213XXX(1.0分)四、计算题(共计55分)1、如右图所示。容器A中的空气被部分抽出后,下端放入水槽中。因容器A内为负压,水沿玻璃管上升的高度h=0.5米,水的密度ρ=1000千克/米3。若当地大气压强为1.013×105Pa,试求容器A中的绝对压强PA=?(5分)解:容器A中的绝对压强PA应满足下面关系:AatmPhP水,其中atmP为大气压(2.0分)10130010009.80.596400AatmPPhPa水(3.0分)答:容器A中的绝对压强为96400Pa。2、有如图所示的变直...