简答题.docx
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简答题
00001
1200000017207012
写出雷诺输运公式,并说明之。
00001
某瞬时体系内某随体物理量对时间的变化率等于同一瞬时与该体系重合的控制体内所含同一物理量对时间的变化率与该物理量通过控制面的净流出率之和。
换言之,体系内流体的某物理量对时间的随体导数由两部分组成:
一部分是当地导数,它等于控制体内该物理量的时间变化率;另一部分是迁移导数,它等于单位时间内该物理量流出和流入控制体的差值。
00002
1200000017207013
写出定常流动矢量形式的欧拉运动微分方程。
00002
00003
1200000017207012
写出不可压流体矢量形式的微分连续方程。
00003
00004
1200000017204014
写出匀直线流动(Vx=a,Vy=b)的势函数和流函数的表达式。
00004
势函数
流函数
00005
1200000017207012
什么是有势流?
说明基本平面势流的类型。
00005
当流体作无旋流动时,总有速度势存在,无旋流动是有势流。
基本平面势流包括:
均匀直线流动、点源与点汇、点涡。
00006
1100000017204013
某翼型在空中向左作等速直线运动,表示某瞬时空气运动的流线谱如下所示,试分析图(a)及图(b)两种情况下空气的流动有何不同?
00006
图(a)表示观察者在绝对坐标系(如地面)所看到的翼型周围的某瞬时的流场。
由于不同时刻翼型在绝对系中的位置不同,所以绝对系中各点的运动参数岁时间t变化,是非定常流动。
图(b)为以翼型为参考体的相对坐标系中的流谱,匀速运动则翼型周围的流动必为定常,对定常流动的分析要简便得多。
00007
1100000017204012
什么叫连续介质的假设?
建立连续介质概念有何功用?
00007
1、流体在充满一个体积时不留任何自由空隙,既没有真空的地方也没有分子的微观运动。
2、
(1)流体可以无限分割为具有均布质量的宏观微元体;
(2)在不发生化学反应和离解等非平衡热力过程的运动流体中,微元体内流体状态服从热力学关系式;
(3)除了特殊面以外,流体的力学和热力学状态参数在时空中是连续分布的,并且通常认为是无限可微的。
00008
1100000017207013
什么叫做流线?
已知某瞬时t流场中的速度分布,如何作出流场中任一点的流线?
00008
1、流线是速度场的向量线,某一时刻该曲线上任意一点的切向量与当地的速度向量重合。
2、根据直角系流线的微分方程
,将参数t视为常数,积分后得到瞬时t的流线族,带入时间值和定点坐标确定积分常数;
3、通过求出流线与坐标轴的夹角余弦确定流线的方向。
00009
1100000017204012
什么是迹线、流线和脉线?
三者在什么情况下重合?
00009
任何一个流体质点在空间中的运动轨迹称为迹线。
所谓的流线是指在给定的瞬时t,流场中位于流线上的各流体质点的速度向量均与曲线在相应点的切线相重合。
所谓脉线是指在一段时间内,将相继通过某一空间固定点的不同流体质点,在某一瞬时连成的曲线。
三者在定常流动情况下重合。
00010
1100000017204013
气体的压缩性是指气体的什么性质?
研究气体流动的问题时,在什么情况下需要考虑压缩性的影响?
为什么?
00010
1、气体被压缩时,其压力变化引起密度(或比体积)发生相应变化的特性;
2、气体密度随压力变化与热力过程有关。
绝能流动中,当流速较低(一般M<0.3)时,由于气流速度变化而引起的密度的相对变化量较小,可作为不可压流体处理。
00011
1300000017207014
写出圆柱坐标下的动量矩方程。
00011
00012
1300000017207017
写出压气机的伯努利方程。
00012
00013
1300000017207016
写出燃烧室的伯努利方程。
00013
00014
1300000017207015
写出涡轮的伯努利方程。
00014
00015
1300000017207016
写出喷管的伯努利方程。
00015
00016
1300000017207015
声速的定义、理想气体声速公式以及它的物理意义。
00016
声速是指微弱扰动波在流体介质中的传播速度。
,声速大小代表可压缩性的大小。
00017
1300000017207016
马赫数的定义式以及它与压缩性的关系。
00017
,
00018
1300000017204015
什么是滞止状态和滞止参数?
00018
滞止状态定义为将流体绝能等熵地滞止到速度为零的状态。
此时的参数叫做滞止参数,或总参数。
00019
1300000017207016
什么是总焓和总温?
它们物理意义是什么。
00019
将流体绝能等熵地滞止到速度为零时的焓和温度分别称为总焓和总温。
它们都代表气流的总能量。
00020
1300000017207015
什么是总压及其物理意义?
00020
将流体绝能等熵地滞止到速度为零时的压力称为总压。
它代表气流做功能力的大小。
00021
1300000017207016
试说明总焓和总压的区别与联系。
00021
联系:
二者都是滞止参数;
区别:
二者所代表的物理意义不同。
总焓由静焓和流动动能组成,因而代表流体在该截面上所具有的总能量的大小;总压则代表流动机械能的大小,总焓相等的两股气流,总压大者做功能力强。
00022
1300000017204015
在进气道中总温、总压如何变化?
00022
总温不变,总压下降
00023
1300000017207016
在压气机中总温、总压如何变化?
00023
总温升高,总压升高
00024
1300000017207015
在燃烧室中总温、总压如何变化?
00024
总温升高,总压降低
00025
1300000017207016
在涡轮中总温、总压如何变化?
00025
总温降低,总压降低
00026
1300000017207017
在喷管中总温、总压如何变化?
00026
总温不变,总压降低
00027
1300000017204018
临界参数的定义。
写出临界温度比和临界压力比的公式。
00027
将气流绝能定熵地转变到马赫数为1时的状态参数就是临界参数。
,
00028
1300000017207016
画出λ数与Μ数的关系曲线,描述λ数与Μ数的对应关系。
00028
当M=0时,λ=0
当M<1时,λ<1(亚声速)
当M=1时,λ=1(等声速)
当M>1时,λ>1(超声速)
当M→∞时,λmax=
00029
1300000017207019
画出q(λ)随λ的变化曲线,说明变化规律。
λ=1时,q(λ)=?
00029
λ=1时,q(λ)=1
00030
1300000017207018
写出用总参数表示的流量公式。
当总温增大时,流量如何变化?
00030
当总温增大时,流量减小。
00031
0100000017204017
什么是闭口系统、绝热系统、孤立系统?
它们在工程中是否真的存在?
00031
闭口系统:
与外界没有物质交换的系统。
绝热系统:
与外界之间完全没有热量交换的系统。
孤立系统:
与外界既无物质交换又无能量交换的系统。
闭口系统在工程中存在,绝热系统、孤立系统在工程中不存在。
00032
0100000017207011
表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算?
为什么?
若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化?
为什么?
00032
不能;因为表压力或真空度只是一个相对压力;若工质的压力不变,问测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化,因为测量处的大气压力可能变化。
00033
0100000017204012
什么是平衡状态?
实现平衡状态的充要条件是什么?
00033
在不受外界影响的条件下,如果系统的状态参数不随时间变化,则该系统所处的状态称为平衡状态。
实现平衡状态的充要条件:
热平衡、力平衡、化学平衡。
00034
0100000017204013
什么叫热力循环?
什么叫循环净功?
循环的净功和循环的净热量关系如何?
00034
热力循环就是封闭的热力过程。
也就是说,循环是这样的一个过程:
热力系从某一状态开始,经过一系列的中间状态后,又回复到原来的状态。
热力系经过一个热力循环后,对外所做的功,叫循环净功。
循环的净功和循环的净热量关系满足热力学第一定律。
00035
0100000017204014
什么是热力学第零定律?
热力学第零定律。
水的三相点、冰点温度。
00035
与第三个系统处于热平衡的两个系统,彼此也处于热平衡。
水的三相点温度273.16K,冰点温度273.15K。
00036
0100000017207016
什么是热力学能?
什么是热量?
二者的异同点是什么?
00036
热力学能是指组成热力系的大量微观粒子本身具有的能量。
而热量是指热力系通过界面与外界进行的热能的交换量。
热力学能是状态量,热量是过程量。
一个过程中的热量与热力学能的变化有关。
00037
0100000017204017
简述状态公理,根据状态公理,对于一个简单系统独立状态参数有几个?
00037
对于组元一定的闭口系统,当其处于平衡状态时,可以用与该系统有关的准静态功形式的数目和一个象征穿热方式的独立状态参数即(n+1)个独立状态参数来确定。
这就是状态公理。
根据状态公理一个简单系统独立状态参数有两个。
00038
0200000017204016
门窗紧闭的房间有一台电冰箱正在运行,若敞开冰箱的大门就有一股凉气扑面,感到凉爽。
于是有人就想通过敞开冰箱大门达到降低室内温度的目的,你认为这种想法可行吗?
00038
以门窗紧闭的房间为分析对象,可看成绝热的闭口系统与外界无热量交换,Q=0,。
当安装在系统内部的电冰箱运转时,将有电功输入系统,即W为负。
因此按照闭口系统能量方程:
0=ΔU+W,或ΔU=-W>0,室内空气的内能将增加,温度将上升。
可见此种想法不但不能达到降温的目的,将反而使室内温度有所升高。
00039
0200000017204015
热力学第一定律是如何表述的?
实质是什么?
00039
当热能和其他形式的能量相互转换时,能的总量保持不变。
是能量转换与守恒定律在热力学上的应用。
00040
0200000017204014
气体的热力学能主要有那些?
实际气体比内能是哪些参数的函数。
00040
气体的内能主要有分子的移动动能、分子的转动动能、分子内部原子振动动能和位能,实际气体内能是温度和比体积的函数。
00041
0200000017204013
写出技术功和体积功关系式。
对于可逆过程
00041
00042
0200000017204012
写出焓H的定义式。
在开口系统中焓的物理意义是什么?
00042
H=U+PV焓是随工质进出开口系统所转移的能量。
00043
0200000017207011
写出压气机和燃烧室的能量方程。
00043
压气机:
燃烧室:
00044
0200000017207012
写出涡轮和喷管的能量方程。
00044
涡轮:
喷管:
00045
0300000017204012
简述理想气体的物理模型。
00045
分子只有质量没有体积,分子间除了相互碰撞以外没有作用力的气体。
00046
0300000017204013
通用气体常数是多少?
气体常数和通用气体常数的关系式。
00046
通用气体常数
是
00047
0300000017204014
比热容根据物质量的不同可分为哪三种?
写出三者之间的关系。
00047
质量比热容、摩尔比热容、容积比热容。
三者之间的关系为
。
00048
0300000017207015
n=0.3的多变膨胀过程内能变化量、容积功、技术功、热量的符号(<0或>0)如何?
p、v、T如何变化?
00048
n=0.3Δu>0,w>0,wt>0,q>0,p↓、v↑、T↑
00049
0300000017207016
n=1.2的多变膨胀过程内能变化量、容积功、技术功、热量的符号(<0或>0)如何?
p、v、T如何变化?
00049
n=1.2Δu<0,w>0,wt>0,q>0,p↓、v↑、T↓
00050
0300000017207017
空气n=1.5的多变压缩过程内能、容积功、技术功、热量的符号(<0或>0)如何?
p、v、T如何变化?
00050
n=1.5Δu>0,w<0,wt<0,q>0,p↑、v↓、T↑
00051
0300000017207018
在p-v图和h-s图画出压气机理想和实际的热力过程。
00051
00052
0300000017207019
在p-v图和h-s图画出涡轮理想和实际的热力过程。
00052
00053
0400000017204018
热力学第二定律的克劳修斯说法。
00053
不可能将热从低温物体传至高温物体而不引起其它变化。
00054
0400000017204017
热力学第二定律的开尔文-普朗克说法。
00054
不可能从单一热源取热,并使之完全变为有用功而不引起其它变化。
00055
0400000017207016
写出热力学第二定律的数学表达式。
00055
克劳修斯积分式
对于过程
,
对于孤立系统
00056
0400000017204015
简述孤立系统的熵增原理。
00056
孤立系统的熵可以增大,或保持不变,但不能减小。
00057
0400000017204014
熵是什么参数?
从状态1变化到状态2,可逆过程和不可逆过程熵的变化量是否相同?
00057
状态参数,相同。
00058
0500000017204013
画出奥托循环的p-v图和T-s图,并说明各是什么过程。
00058
1—2等熵压缩过程2—3等容加热过程3—4等熵膨胀过程4—1等容放热过程
00059
0500000017204012
画出奥托循环的T-s图,并写出热效率的影响因素公式。
00059
00060
0500000017204013
画出萨巴特循环的p-v图,并说明各是什么过程。
00060
1—2定熵压缩过程2—3定容加热过程3—4定压加热过程4—5定熵膨胀过程5—1定容放热过程
00061
0500000017207014
画出萨巴特循环的T-s图,并说明各是什么过程。
00061
1—2定熵压缩过程2—3定容加热过程3—4定压加热过程4—5定熵膨胀过程5—1定容放热过程
00062
0500000017209015
画出涡轮喷气发动机的理想循环的p-v图,并说明各是什么过程和各过程是在什么部件中进行的。
00062
(1)
(2)如图0—1—2:
等熵压缩:
进气道,压气机;
2—3:
等压加热:
燃烧室;
3—4—5:
等熵膨胀:
涡轮、喷管;
5—0:
等压放热:
大气。
00063
0500000017207016
画出涡轮喷气发动机的理想循环的T-s图,并说明各是什么过程和各过程中压力、温度如何变化。
00063
(1)
(2)如图0—1—2:
等熵压缩:
压力↑,温度↑;
2—3:
等压加热:
压力不变,温度↑;
3—4—5:
等熵膨胀:
压力↓、温度↓;
5—0:
等压放热:
压力不变,温度↓。
00064
0600000017204017
写出麦克斯韦关系式。
00064
00065
0600000017204018
在p-v图上,上界线、下界线把实际气体分为哪三个区域。
00065
气相区液相区气液共存区
00066
0600000017204017
在什么条件下实际气体的性质比较接近理想气体?
00066
当实际气体的温度高于临界温度很多,或虽低于临界温度,但压力很低时,气体所处的状态离液体状态较远,实际气体的性质就较接近于理想气体。
00067
0600000017207016
在范德瓦尔方程中,常数a、b分别是对什么的修正?
00067
a是对分子间作用力的修正,b是考虑气体分子本身的体积时,对分子自由运动空间的修正。
00068
0600000017204015
写出用压缩因子表示的实际气体状态方程。
压缩因子的物理意义。
00068
压缩因子反映了实际气体与理想气体的偏离程度。
00069
0600000017207014
对比态原理是什么?
对比压力=?
00069
如果有两个对比参数相同,那么第三个对比参数必定相同,都处于系统的对比态。
00070
0700000017204013
写出水蒸气发生过程中的三区、五态。
00070
三区——液态区、汽液共存区、汽态区、
五态——未饱和水,饱和水,湿饱和蒸汽,干饱和蒸汽,过热蒸汽。
00071
0700000017204014
什么是干度,并写出干度公式。
00071
把单位质量湿蒸汽中所含饱和蒸汽的质量叫作湿饱和蒸汽的干度。
00072
0700000017204015
什么是干度,写出干度在上界线、下界线的值。
00072
把单位质量湿蒸汽中所含饱和蒸汽的质量叫作湿饱和蒸汽的干度。
上界线x=1,
下界线x=0。
00073
0700000017204016
写出朗肯循环的四个过程。
00073
定熵压缩过程定压吸热过程定熵膨胀过程定压冷却过程
00074
0700000017204017
什么是过热蒸汽?
00074
温度高于饱和温度的蒸汽称为过热蒸汽。
00075
0700000017204018
干饱和蒸汽和湿饱和蒸汽状态参数各有何特点?
00075
对于干饱和蒸汽,干度
1,对于湿饱和蒸汽,
。
00076
0800000017204019
简述道尔顿分压力定律并写出数学表达式。
00076
各种组成气体保持和与混合气体相同的体积和温度,混合气体的总压力为个组成气体的分压力之和。
00077
0800000017204018
阿麦加特分体积定律并写出数学表达式。
00077
各种组成气体保持和与混合气体相同的压力和温度,混合气体的总体积为个组成气体的分容积之和。
00078
0800000017204017
什么是湿空气、露点?
写出相对湿度的定义式。
00078
干空气和水蒸汽组成的混合气称为湿空气。
对应于湿空气中水蒸汽的分压力下的饱和温度叫做露点。
00079
0800000017204016
写出相对湿度的定义式。
空气处于舒适区时,它的温度范围和相对湿度范围。
00079
“舒适区”的温度范围为22℃~27℃,相对湿度为40﹪~60﹪。
00080
0900000017204015
画出空气制冷循环图(p-v图),并说明各是什么过程。
00080
等熵压缩,等压放热,等熵膨胀,等压吸热
00081
0900000017204014
画出空气制冷循环图(T-s图)并写出制冷系数公式。
00081
00082
0900000017207013
蒸气压缩制冷循环可以采用节流阀来代替膨胀机,空气压缩制冷循环是否也可以采用这种方法?
为什么?
00082
蒸气压缩制冷循环可以采用节流阀来代替膨胀机,是因为蒸汽湿度大,不仅效率低,而且工作不可靠,容易造成液滴的猛烈撞击取消膨胀机而用节流阀,空气湿度不大,如果采用节流阀,就会损失功和制冷量。
00083
1000000017204012
什么是理论空气量?
余气系数是如何定义的?
00083
单位燃料完全燃烧所需要的最小空气量称为理论空气量。
通常我们把实际空气量与理论空气量之比称为余气系数。
00084
1000000017204011
传热的基本方式有哪三种?
三者的区别是什么?
00084
热传导、热对流、热辐射;热传导、热对流是接触传热,热辐射是非接触换热。
00085
1000000017204012
空燃比和燃空比的定义。
00085
工程上通常把空气质量与燃料质量之比成为空燃比,用AF表示。
工程上通常把燃料质量与空气质量之比成为燃空比,用FA表示。
00086
1000000017207013
什么是反应热和反应热效?
00086
反应过程中系统与外界交换的热量称为反应热;
系统经历一个化学反应过程,反应前后温度相等,并且只作容积功而无其他形式的功时,1kmol主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为反应热效应。
00087
1000000017207014
什么是标准生成焓?
00087
以热化学标准状态(101325Pa,25℃)为基准点,规定任何稳定单质在此标准状态下的焓值为零,由稳定单质在此标准状态下发生化学反应生成1kmol化合物所吸收的热量称为标准生成焓。
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画出流速V小于声速c时,弱扰动的传播示意图。
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画出流速V大于声速c时,弱扰动的传播示意图。
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超声速气流流经经膨胀波时气流参数(V、M、T、p、T、T*、p*)如何变化?
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V↑、M↑、T↓、p↓、T↓、T*不变、p*不变
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激波的类型。
通过激波气流参数(T、p、M、T*、p*)如何变化?
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正激波、斜激波和曲线激波
通过激波T↑、p↑、V↓、T不变*、p*↓
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对于斜激波δ一定,M1增大,激波角、波阻如何变化?
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M1增大,激波角减小,波阻增大
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图表示超声速气流流过菱形机翼的流动情形。
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气流在翼型前缘产生两道斜激波;经激波后,②区仍然是超声速气流,经过翼型顶部的膨胀波束进入③区;最后在翼型后缘处经过一道斜激波进入④区。
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