勘察设计注册公用设备工程师暖通空调与动力专业基础真题.docx

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勘察设计注册公用设备工程师暖通空调与动力专业基础真题

勘察设计注册公用设备工程师暖通空调与动力专业基础真题2007年

（总分：

120.00，做题时间：

90分钟）

一、{{B}}单项选择题{{/B}}（总题数：

60，分数：

120.00）

1.最基本的蒸汽动力循环朗肯循环，组成该循环的四个热力过程分别是______。

∙A.定温吸热、定熵膨胀、定温放热、定熵压缩

∙B.定压吸热、定熵膨胀、定压放热、定熵压缩

∙C.定压吸热、定温膨胀、定压放热、定温压缩

∙D.定温吸热、定熵膨胀、定压发热、定熵压缩

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]郎肯循环是最简单的蒸汽动力理想循环，郎肯循环可理想化为两个定压过程和两个定熵过程，即定压吸热、定熵膨胀、定压放热、定熵压缩。

2.热能转换成机械能的唯一途径是通过工质的体积膨胀，此种功称为容积功，它可分为______。

∙A.膨胀功和压缩功

∙B.技术功和流动功

∙C.轴功和流动功

∙D.膨胀功和流动功

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]本题主要考查容积功的定义。

容积功的定义为“热力系统体积变化所完成的膨胀功或压缩功统称为体积变化功”。

3.靠消耗功来实现制冷的循环有______。

∙A.蒸汽压缩式制冷，空气压缩式制冷

∙B.吸收式制冷，空气压缩式制冷

∙C.蒸汽压缩式制冷，吸收式制冷

∙D.所有的制冷循环都是靠消耗功来实现的

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]吸收式制冷是利用某些具有特殊性质的工质对，通过一种物质对另一种物质的吸收和释放，产生物质的状态变化，从而伴随吸热和放热过程。

吸收式制冷机可用电或煤油加热，无运动部件，不消耗机械功。

4.水蒸气的干度被定义为______。

∙A.饱和水的质量与湿蒸汽的质量之比

∙B.干蒸汽的质量与湿蒸汽的质量之比

∙C.干蒸汽的质量与饱和水的质量之比

∙D.饱和水的质量与干蒸汽的质量之比

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]在湿饱和蒸汽区，湿蒸汽的成分用干度x表示：

[*]

5.压气机最理想的压缩过程是采用______。

∙A.n=k的绝热压缩过程

∙B.n=1的定温压缩过程

∙C.1＜n＜k的多变压缩过程

∙D.n＞k的多变压缩过程

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]由不同压缩过程的p-V图可知，压缩机不同压缩过程中所消耗的功Ws·t＜Ws·n＜Ws·s，故压缩机最理想的过程应采用定温过程。

[*]

压缩过程

6.系统经一热力过程，放热9kJ，对外做功27kJ。

为使其返回原状态，若对系统做功加热6kJ，需对系统做功______。

∙A.42kJ

∙B.27kJ

∙C.30kJ

∙D.12kJ

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

[解析]因内能是状态参数，其变化与路径无关，其变化量：

ΔU12=U2-U1=-（U1-U2）=ΔU21①

闭口系能量方程：

Q=ΔU+W

对应12和21两个过程有：

Q12=ΔU12+W12→ΔU12=Q12-W12②

Q21=ΔU21+W21-ΔU21=Q21-W21③

将式②、式③带入式①，有：

Q12-W12=-（Q21-W21）

因此：

W12-Q12=W12+Q21=-9-27+6=-30kJ

负号表明外界对系统做功。

7.在煤气表上读得煤气消耗量为668.5m3，若煤气消耗期间煤气压力表的平均值为456.3Pa，温度平均值为17℃，当地大气压力为100.1kPa，标准状态下煤气消耗量为______。

∙A.642m3

∙B.624m3

∙C.10649m3

∙D.14550m3

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]本题属于综合性考题，考查内容包括各种压力的关系以及理想气体状态方程的应用。

题中已知煤气在17℃时的体积和压力，求解标准状态（273K，101.325kPa）下煤气的体积。

根据理想气体状态方程pV=nRT即可求得，需要注意的是代入的压力均为绝对压力，温度为热力学温度。

8.湿空气的含湿量是指______。

∙A.1kg干空气中所含有的水蒸气质量

∙B.1m3干空气中所含有的水蒸气质量

∙C.1kg湿空气中所含有的水蒸气质量

∙D.1kg湿空气中所含有的干空气质量

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]湿空气的含湿量是在含有1kg干空气的湿空气中所混有的水蒸气质量。

9.理想气体流经一渐缩形喷管若在入口截面上的参数为c1、T1、p1，测出出口截面处的温度和压力分别为T2、p2，其流动速度c2等于______。

A．B．

C．D．

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]当初速为c1的流体经过渐缩喷管时，出口流动速度c2的计算式为：

[*]

10.11kg空气从压力3MPa和温度800K，进行一不可逆膨胀过程到终态，其终态压力为1.5MPa，温度为700K。

若空气的气体常数为0.287kJ/（kg·K），绝热指数为1.4，此过程中空气的熵变化量是______。

∙A.64.8kJ/（kg·K）

∙B.64.8J/（kg·K）

∙C.52.37kJ/（kg·K）

∙D.102.3J/（kg·K）

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]本题属于复合型考题，主要考查理想气体比热容的计算[*]，以及多变过程的熵产计算公式[*]。

代入数据可以求得答案。

11.采用稳态平板法测量材料的导热系数时，依据的是无限大平板的一维稳态导热问题的解。

已知测得材料两侧的温度分别是60℃和30℃，通过材料的热流量为1W。

若被测材料的厚度为30mm，面积为0.02m2，则该材料的导热系数为______。

∙A.5.0W/（m·K）

∙B.0.5W/（m·K）

∙C.0.05W/（m·K）

∙D.1.0W/（m·K）

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

[解析]Φ=Aq=Aλ（tw1-tw2）/δ=0.02λ（60-30）/0.03

λ=0.05W/（m·K）

12.对于无限大平壁的一维稳态导热，下列陈述中哪一项是错误的?

______

∙A.平壁内任何平行于壁面的平面都是等温面

∙B.在平壁中任何两个等温面之间温度都是线性变化的

∙C.任何位置上的热流密度矢量垂直于等温面

∙D.温度梯度的方向与热流密度的方向相反

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]当平壁的导热系数为常数时，在平壁中任何两个等温面之间的温度都是线性变化的。

当平壁的导热系数随着温度变化时，任何两个等温面之间的温度都是非线性变化的。

13.对于图中的二维稳态导热问题，右边界是恒定热流边界条件，热流密度为qw，如果采用有限差分法求解，当Δx=Δy时，则在下面的边界节点方程式中，哪一个是正确的?

______

∙A.t1+t2+t3-3t4+qwΔx/λ=0

∙B.t1+2t2+t3-4t4+2qwΔy/λ=O

∙C.t1+t2+t3-3t4+2qwΔx/λ=0

∙D.t1+2t2+t3-4t4+qwΔx/λ=0

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]根据第二类边界条件边界节点的节点方程：

[*]

可得：

t1+2t2+t3-4t4+2qwΔy/λ=0

14.能量和动量的传递都是和对流与扩散相关的，因此两者之间存在着某种类似。

可以采用雷诺比拟来建立湍流受迫对流时能量传递与动量传递之间的关系，这种关系通常表示为______。

∙A.雷诺数Re与摩擦系数Cf的关系

∙B.斯坦登数St与摩擦系数Cf的关系

∙C.努赛尔数Nu与摩擦系数Cf的关系

∙D.格拉晓夫数Gr与摩擦系数Cf的关系

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]湍流受迫对流时能量传递与动量传递之间的关系式：

St=Cf/2

15.流体与壁面间的受迫对流传热系数与壁面的粗糙度密切相关，粗糙度的增加______。

∙A.使对流传热系数减少

∙B.使对流传热系数增加

∙C.使雷诺数减小

∙D.不会改变管内的温度分布

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]粗糙度的增加虽然提高了流体的流动阻力，但是，粗糙度扩大了换热面积，流体流过粗糙壁面能产生涡流，并且使得边界层变薄，减少热阻，增强换热，使得对流传热系数增加；管内的温度分布也发生变化。

16.饱和蒸汽分别在形状、尺寸、温度都相同的A、B两个等温垂直壁面上凝结，其中A面上是珠状凝结，B面上是膜状凝结。

若两个壁面上的凝结传热量分别为QA和QB，则______。

∙A.QA=QB

∙B.QA＞QB

∙C.QA＜QB

∙D.QA=QB/2

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]由于珠状凝结的表面传热系数高于膜状凝结的，A和B的换热面积相同，换热温差相同，所以，QA＞QB。

17.根据史提芬—波尔兹曼定律，面积为2m2、温度为300℃的黑体表面的辐射力为______。

∙A.11632W/m2

∙B.6112W/m2

∙C.459W/m2

∙D.918W/m2

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]Eb=5.67×[（273+300）/100]4=6112W/m2

18.计算灰体表面间的辐射传热时，通常需要计算某个表面的冷热量损失q，若已知黑体辐射力为Eb，有效辐射为J，投入辐射为G，正确的计算式是______。

∙A.q=Eb-G

∙B.q=Eb-J

∙C.q=J-G

∙D.q=E-G

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

[解析]如图所示，从表面外部看，冷热量损失q为向外辐射的减去吸收的。

向外辐射的为J，吸收的能量为G，所以q=J-G。

19.如图所示，由冷、热两个表面构成的夹层中是流体且无内热源。

如果端面绝热，则达到稳态时，传热量最少的放置方式是______。

∙A.第一种

∙B.第二种

∙C.第三种

∙D.第四种

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]第一种情况形不成自然对流，是纯导热；其他三种都会形成自然对流，是导热和对流两种换热方式，比纯导热换热能力强，传热量增加。

所以，第一种情况的传热量最少。

20.一套管式水一水换热器，冷水的进口温度为25℃，热水进口温度为70℃，热水出口温度为55℃。

若冷水的流量远远大于热水的流量，则与该换热器的对数平均温差最接近的数据为______。

∙A.15℃

∙B.25℃

∙C.35℃

∙D.45℃

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

[解析]由于冷水的流量远远大于热水的流量，且

M1c1（t'1-t"1）=M2t2（t"2-t'2）

冷水温度基本不变。

Δt'=t'1-t'2=70-25=45℃

Δt"=t"1-t"2=55-25=30℃

[*]

21.流体是有旋还是无旋是根据下列哪项决定的?

______

∙A.流体微团本身是否绕自身轴旋转

∙B.流体微团的运动轨迹

∙C.流体微团的旋转角速度大小

∙D.上述三项

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]任意流体质点的旋转角速度向量ω=0，这种流动称为无旋流动。

22.容重为10000N/m3的理想流体在直管内从1断面流到2断面，若1断面的压强p1=300kPa，则2断面压强p2=______。

∙A.100kPa

∙B.150kPa

∙C.200kPa

∙D.250kPa

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]列1、2断面的理想流体伯努利方程：

[*]

由z1=0，v1=v2，得：

[*]

p1=p2-ρgH=300-10×20=100kPa

23.用毕托管测定风道中的空气流速，已知测得的水柱hy=3cm。

空气的容重γ=11.8N/m3，φ取值为1，风道中的流速为______。

∙A.22.1m/s

∙B.15.6m/s

∙C.11.05m/s

∙D.7.05m/s

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]毕托管是一种常用来测量气体或者液体流量的仪器。

对两个测点列能量方程：

[*]可推出流速计算公式：

[*]

24.在舒适性空调中，送风通常为贴附射流，贴附射流的贴附长度主要取决于______。

∙A.雷诺数

∙B.欧拉数

∙C.阿基米德数

∙D.弗劳德数

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

[解析]阿基米德数表征浮力与惯性力的比值，当送风口贴近顶棚，贴附长度与阿基米德数Ar有关，Ar数为：

[*]

25.在环流中，以下哪项作无旋流动?

______

∙A.原点

∙B.除原点外的所有质点

∙C.边界点

∙D.所有质点

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]在环流中，原点为奇点，除原点外的所有质点的旋转角速度向量ω=0，均作无旋流动。

26.某单吸离心泵，Q=0.0735m3/s，n=1420r/min；后因改为电机直接联动，n增大为1450r/min，这时泵的流量为______。

∙A.Q=0.07405m3/s

∙B.Q=0.0792m3/s

∙C.Q=0.0735m3/s

∙D.Q=0.0751m3/s

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C.

 D. √

解析：

[解析]根据相似率，有Q1/Q2=n1/n2，即流量与转速成正比。

27.下面关于流函数的描述中，错误的是______。

∙A.平面流场可用流函数描述

∙B.只有势流才存在流函数

∙C.已知流函数或势函数之一，即可求另一函数

∙D.等流函数值线即流线

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]不可压缩流体的平面流动，无论其是无旋流动还是有旋流动，以及流体有无黏性，均存在流函数。

28.下列哪一项不是通风空调中进行模型实验的必要条件?

______

∙A.原型和模型的各对应长度比例一定

∙B.原型和模型的各对应速度比例一定

∙C.原型和模型中起主导作用的同名作用力的相似准则数相等

∙D.所有相似准则数相等

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C.

 D. √

解析：

[解析]为了使模型和原型流动完全相似，除需要几何相似外，各独立的相似准则数应同时满足。

但实际上要同时满足所有准则数是很困难的，甚至是不可能的，一般只能达到近似相似，就是要保证对流动起重要作用的力相似，这就是模型律的选择问题。

如水利工程中的明渠流以及江、河、溪流，都是以水位落差形式表现的重力来支配流动的，对于这些以重力起支配作用的流动，应该以弗劳德相似准数作为决定性相似准数。

有不少流动需要求流动中的黏性力，或者求流动中的水力阻力或水头损失，如管道流动、流体机械中的流动、液压技术中的流动等，此时应当以满足雷诺相似准数为主，Re就是决定性相似准数。

29.如图水泵允许吸入真空高度为Hs=6m，流量Q=150m3/h，吸水管管径为150mm，当量总长度Lx为80m，比摩阻Rm=0.05mH2O/m，则最大安装高度H等于______。

∙A.2.2m

∙B.1.7m

∙C.1.4m

∙D.1.2m

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]水泵吸入口流速：

[*]

系统流动阻力为：

h1=0.05×80=4m

[*]

得最大安装高度：

Hg=1.7m

30.在系统阻力经常发生波动的系统中应选用具有什么型Q-H性能曲线的风机?

______

∙A.平坦型

∙B.驼峰型

∙C.陡降型

∙D.上述均可

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

[解析]这是因为系统阻力波动较大，而对于Q-H性能曲线为陡降型的风机，全压变化较大，而风量变化不大，从而保证系统风量的稳定。

31.从自动控制原理的管线看，下列哪一种系统为开环控制系统?

______

∙A.家用空调机温度控制系统

∙B.家用电热水器恒温系统控制

∙C.家用电冰箱温度控制系统

∙D.国内现有的无人操作交通红绿灯自动控制系统

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C.

 D. √

解析：

[解析]对于闭环控制系统，控制装置与被控对象之间不但有顺向联系，而且有反向联系，即有被控量（输出量）对控制过程的影响。

闭环控制系统不论造成偏差的扰动来自外部还是内部，控制作用总是使偏差趋于减小。

家用空调机温度控制系统、家用电热水器恒温控制系统、家用电冰箱温度控制系统均为恒温控制，即期望温度与实际温度之间的差值很小，因此这三种系统均为闭环控制系统。

而国内现有的无人操作交通红绿灯自动控制系统的控制根据时间进行，而不是根据交通流量进行控制，因此控制装置与被控对象之间只有顺向联系，为开环控制系统。

32.在如下指标中，哪个不能用来评价控制系统的时域性能?

______

∙A.最大超调量

∙B.带宽

∙C.稳态位置误差

∙D.调整时间

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]除了带宽，其他三个都可以评价控制系统的时域性能。

33.用梅逊公式（或方块图简化）计算如图总的传递函数G（s）=C（s）/R（s），结果应为______。

A．B．C．D．

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

[解析]根据梅逊公式求取。

图中有三个回路，回路传递函数为L1=-G1G2，L2=-G1G2G3，L3=-G1，则Δ=1-（L1+L2+L3）=1+G1G2+G1G2G3+G1。

图中有两条前向通路，n=2，第1条前向通路的传递函数为P1=G1G2G3，第2条前向通路的传递函数为P2=G1，前向通路与回路均相互接触，故Δ2=1，Δ2=1。

因此传递函数为：

[*]

34.传递函数G1（s）、G2（s）、G3（s）、G4（s）的增益分别为K1、K2、K3、K4，其余部分相同，且K1＜K2＜K3＜K4。

由传递函数G2（s）代表的单位反馈（反馈传递函数为1的负反馈）闭环系统的奈魁斯特曲线如图所示。

请确定哪个传递函数代表的单位反馈闭环控制系统为稳定的系统?

______

∙A.由G1（s）代表的闭环系统

∙B.由G2（s）代表的闭环系统

∙C.由G3（s）代表的闭环系统

∙D.由G4（s）代表的闭环系统

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]根据题意可知，K1＜K2＜K3＜K4，|G1（jω）|＜|G2（jω）|＜|G3（jω）|＜|G4（jω）|，因此幅值裕度Kg1＞Kg2=1＞Kg3＞Kg4。

因为对于最小相角系统，要使闭环系统稳定，要求相角裕度γ＞0，幅值裕度Kg＞1，则G1（s）代表的系统稳定。

35.根据开环传递函数的对数坐标图判断其闭环系统的稳定性。

______

∙A.系统稳定，增益裕量为a

∙B.系统稳定，增益裕量为b

∙C.系统不稳定，负增益裕量为a

∙D.系统不稳定，负增益裕量为b

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]如图所示。

[*]

根据解析图可知，L（ωc）=20lgA（ωc）=20lg1=0，在数坐标图（伯德图）中，相角裕度表现为L（ω）=0dB处的相角[*]（ωc）与-180°水平线之间的角度差γ。

对于题中所示的稳定系统，其对数幅值裕度h＞0dB，相角裕度为正值，即γ＞0。

因此解析图中，幅值裕度（增益裕度）为b＞0，相角裕度为a＞0，该系统稳定。

36.某闭环系统的开环传递函数为，其加速度误差系数为______。

∙A.1

∙B.b

∙C.0

∙D.∞

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]由静态加速度误差系数公式求极限可得K=1。

37.对于一阶环节，当阶跃输入时，为提高输出量的上升速率，应______。

∙A.增大T值

∙B.减小T值

∙C.增大K值

∙D.减小K值

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析][*]当单位阶跃输入时，[*]，输出[*]，则输出的时域响应为：

[*]瞬态分量衰减的快慢取决于[*]，T越小，衰减越快，快速性越好，上升速率越大。

38.某控制系统的稳态精度已充分满足要求，欲增大频率响应的带宽，应采用______。

∙A.相位超前的串联校正

∙B.相位迟后的串联校正

∙C.局部速度反馈校正

∙D.前馈校正

（分数：

2.00）

 A. √

 B.

 C.

 D.

解析：

[解析]超前校正拓宽了截止频率，增加了系统的带宽，从而提高了系统的快速性。

39.传递函数为的z变换表达式为______。

A．1B．zC．z-nD．

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C.

 D. √

解析：

[解析]传递函数为[*]的z变换表达式为[*]。

40.温标是以数值表示的温度标尺，在温标中不依赖于物体物理性质的温标是______。

∙A.华氏温标

∙B.摄氏温标

∙C.热力学温标

∙D.IPTS-68国际实用温标

（分数：

2.00）

 A.

 B.

 C. √

 D.

解析：

[解析]本题主要考查温标的概念以及各温标的性质。

热力学温标规定分子运动停止时的温度为绝对零度，它是与测量物质的任何物理性质无关的一种温标。

41.若要监测两个测点的温度差，需将两支热电偶______。

∙A.正向串联

∙B.反向串联

∙C.正向并联

∙D.反向并联

（分数：

2.00）

 A.

 B. √

 C.

 D.

解析：

[解析]将两支同型号热电偶反向连接，如图所示。

可测量两点之间的温差，它也要考虑参考端温度一致，则输入仪表电势：

[*]

ΔE=EAB（t1，t0）-EAB（t2，t0）

=EAB（t1，t2）+EAB（t2，t0）-EAB（t2，t0）=EAB（t1