部分考题第1316届资料.docx

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部分考题第1316届资料

2005年人环奖考题（第13届）

传热学部分（25分）

1．温度波的衰减与热扩散系数a和周期的关系

2．在外掠管束换热中，前排的表面传热系数（）

3．什么是灰体？

什么样的物体可以视为灰体？

4．关于集中参数法中的误差分析

流体力学部分（25分）

1．计算：

水在一个给定管径d和管长L的管中流动，开始时压力为P1，经过一小时后，压力降为P2。

问管中的水流量。

已知水的体积压缩系数为α。

2．同一容器的静止液体中，所有各点的测压管水头是（相等）。

3．各种压强单位的换算关系。

4．区分流线与迹线、拉格朗日法与欧拉法。

5．尼古拉兹实验中所分析的五个区的沿程阻力系数λ与什么有关？

（Re，K/d）

6．气体射流中任意点上的压强与周围气体的压强，哪个大？

（一样）

工程热力学部分（25分）

1．循环热效率、制冷系数和供暖系数的计算（填空题）

2．（所有工作于同温热源与同温冷源之间）的一切热机中，以可逆热机的热效率最高。

3．在冬季采暖季节，房屋建筑外墙内表面的温度须高于室内空气的露点温度，否则外墙内表面会产生蒸汽凝结现象（理解）

4．解释秋冬之交的霜冻现象

建筑环境学部分（25分）

1．CO2作为温室气体是如何影响大气温度的

2．

，当污染源均匀分布在室内是E=2，当污染物源在排风口和送风口时，E分别为几？

（配图P49，Fig3-12）

3．为什么冬季往往可以采用稳态法计算采暖负荷，而夏天却一定要采用动态法计算空调负荷？

4．两个声压级0dB的噪声合成的噪声是否仍为0dB？

5．Summer：

32℃，φ=60%；winter：

20℃，φ=40%。

哪个更舒适？

2006年人环奖考题（第14届）

流体力学部分（25分）

一．基本概念题（每题3分，总分15分）

1．从力学的角度看，

（1）流体与固体的主要区别是什么？

（2）液体与气体的主要区别是什么？

（3）在气体速度小于音速的情况下，其什么物理性质可以忽略？

2．均质静止流体的等压面是面，非均质静止流体的等压面是面，等密度面是面。

3．切应力

仅适用于什么流体？

请给出两个例子。

4．压强的国际单位为；当用水柱高度表示时，一个工程大气压等于米水柱。

5．两条长度相同，断面积相等的风道，一为圆形，一为方形，若两者沿程阻力损失相等，且均处于阻力平方区，则哪个风道的过流能力大？

为什么？

二．分析题（10分）

图中给出的冷却水系统中，水泵的扬程应能够保证冷却水的循环。

系统各段的高差在右图上已经给出。

请问：

（1）水泵的扬程应如何确定？

（2）水泵启动后压力表P所测出的压力是升高、降低还是不变？

（3）水泵运行中，阀门V开大后，压力表P所测压力是升高、降低还是不变？

传热学部分（25分）

一．填空（每空2分，总分6分）

1．流体掠过平板时，层流边界层厚度沿流动方向比紊流边界层增加得。

层流边界层内的局部\平均对流换热系数沿流动方向是逐渐的。

（沿流动方向边界层厚度增加，热阴增大，换热减弱）

2．导温系数说明物体被加热或冷却时，物体内各部位温度的能力。

二．简答（总分9分）

1．（3分）在给定加热和被加热流体的进出口温度参数条件下，设计出两台单流程换热器，设计换热量相等，但是，设计人一台考虑了污垢热阻，一台没有考虑污垢热阻。

请问，在实际运行中哪台换热量大，为什么？

2．（6分）白瓷砖表面对一切热辐射都具有高反射率、低吸收率吗?

太阳辐射下的白瓷砖是否可以看作是灰体？

在什么条件下可以看作是灰体？

三．分析题（10分）

湿衣服晾在某个干球温度为t，湿球温度为ts的环境内一段时间，衣服的表面将接近何种状态？

如果有两个房间，室内空气相对湿度均恒为60%，但一房间内空气温度恒为30℃，另一房间内空气温度恒为20℃，在哪间房间内晾衣服干得快?

请解释原因。

工程热力学部分（25分）

一.填空（每空1.5分，总分15分）

1．有两种状态的空气a和b，二者在湿空气焓湿图上的混合点落在，混合质量比ma/mb与混合点距a点及b点的距离成关系。

2．气体的摩尔容积与气体的无关，与气体有关。

3．对于实际气体来说，

只适用于计算过程焓的变化。

4．二元溶液中，组分A和组分B的沸点不同，沸点较低的液体，具有的挥发性，而沸点较高的物体，其挥发性必然。

5．经过一个不可逆循环过程，工质熵变化。

6．卡诺循环的热效率仅取决于，而与无关。

二．分析题（10分）

对一密闭容器中的饱和湿空气进行等温加压，空气中的含湿量和水蒸汽分压将如何变化？

请解释其原因。

建筑环境学部分（25分）

一．简要回答以下问题（每题3分，总分15分）

1．高层塔式住宅楼的楼上单元通风好，还是楼下单元通风好？

为什么？

2．房间里有4个风口，每个风口在室内造成的声压都是40dB。

这个房间的总声压是多少？

3．空气湿度越高，人就一定会觉得越热，对吗？

为什么？

4．仅采用空气龄是否就能评价室内各处的室内空气品质的优劣了？

为什么？

5．冬季夜间把窗户上的外百页卷帘放下来有助于降低采暖负荷吗？

请说明原理。

二．分析题（10分）

在某住宅楼同一层上建筑设计与围护结构热工特性完全相同的两套单元房，一套窗户朝东，一套窗户朝西。

夏季室内热环境哪个更好一些？

为什么？

2006年人环奖（第14届）考题参考答案

流体力学部分（25分）

一．基本概念题（每题3分，总分15分）

1．

（1）易流动性；

（2）压缩性；（3）压缩性

2．水平面，水平面，水平面

3．牛顿流体，如水、空气。

4．N/m2或Pa；10。

5．圆形风道的过流能力大。

因为在阻力平方区，阻力取决于流速。

而方形管道的湿周比圆管大，所以沿程阻力系数比圆管大，因此必这流速比圆形管的低方能维持两者沿程阻力损失相同。

二．分析题（10分）

（1）水泵的扬程=h+局部阻力+沿程阻力（5分）

（2）降低。

（2.5分）（3）降低。

（2.5分）

传热学部分（25分）

一．填空（每空2分，总分6分）

1．慢，减小

2．趋向一致（扯平）

二．简答（总分9分）

1．（3分）考虑了污垢热阻的换热器换热量大，因为考虑了污垢热阻后，换热器的传热面积就设计得较大，在同样的条件下实际运行时，其实际换热量就大。

2．（6分）

（1）不是。

白瓷砖表面对可见光和近红外辐射具有高反射率、低吸收率，但对于长波红外线（远红外）则具有低反射率、高吸收率。

（2分）

（2）在太阳辐射的主要波长范围内，白瓷砖的单色吸收率均随波长显著变化，因此不能看成是灰体。

（2分）

（3）只有在长波辐射条件下，白瓷砖的单色吸收率近似为常数，可以看作是灰体。

（2分）

三．分析题（10分）

（1）衣服表面温度接近空气湿球温度ts；相对湿度100%。

（4分）

（2）30℃的房间内衣服干得快。

原因：

因质交换的动力取决于浓度差。

在30℃的环境中，由湿空气的焓湿图可知，衣服表面与空气含湿量差约为2.3g/kg（a）]；而在20℃的环境中，由湿空气的焓湿图可知，衣服表面与空气含湿量差约为1.7g/kg（a）。

由于前者大于后者，质交换快，衣服干得就快。

（4分）

工程热力学部分（25分）

一.填空（每空1.5分，总分15分）

1．a点和b的连线上；反比

2．性质，状态

3．定压。

4．较大，较小

5．等于零

6．同温热源和同温冷源的温度，工质

二．分析题（10分）

由于空气的饱和水蒸汽分压力ps只与温度有关，所以等温加压后的空气饱和水蒸汽分压力应该仍然不变。

但由于容器内空气（为混合气体）的总压力增加，导致容器内的水蒸汽组分承受的分压力增加，从而超过其饱和压力，必将导致空气中的水分析出，以维持容器内饱和空气的水蒸汽分压力水平不变，从而导致容器中的含湿量降低。

建筑环境学部分（25分）

一．简要回答以下问题（每题3分，总分15分）

1．由于室外风速沿垂直方向有梯度，在边界层内距离地面越远处风速越高，所以高层单元室外的风速要高于低层单的室外风速。

故楼上单元通风好）

2．两个相同声源叠加增加3dB，4个相同声源叠加增加6dB，所以房间的总声压是46dB

3．在偏热环境下湿度越高越觉得热；在偏冷环境下，高湿度会使服装变得潮湿，热阻下降，增加人的冷感

4．不能。

空气龄只能反映空气的新鲜度，不能反映其中污染物的浓度。

而室内空气品质还与污染源的位置有关

5．能。

卷帘本身以及它和玻璃间的空气夹层不仅可以增加一定的传热热阻，而且更重要的是能够阻隔玻璃对天空的长波辐射散热。

二．分析题（10分）

朝东的单元房夏季热环境要好些。

因为，下午室外气温较高，同时朝西的单元获得的太阳辐射较多，双重叠加的作用导致室内过热或空调负荷过高。

上午朝东的单元获得的太阳辐射较多，但此时室外空气温度比较低，气温和太阳辐射的两个峰值错开了，故不会导致室内温度过高，室内热善要比朝西的单元好。

）

2007年人环奖考题（第15届）

流体力学部分（25分）

1．射流。

2．管内流过液体，一根管子与几根管子相比，它们的流量相等，横截面积相等，谁的流动阻力更大？

3．可否用管中间的温度代替平均温度（层流与紊流）？

4．图题泵。

？

5．什么是自模化区，简述其原理。

传热学部分（25分）

1．冷凝温度、蒸发温度。

2．一碗热水放到凉水盆里，热水与凉水由碗隔开。

搅动碗里的水跟搅动盆里的水哪种方式会让碗里的热水凉得更快些？

3．封闭容器、敞口容器中分别都装满水，室内空气条件不变。

哪个温度高？

最终的温度会不会一样？

4．Bi准则

5．在什么情况下质交换系数与热交换系数存在简单的换算关系？

6．一个表冷器凝结换热，一个不是，换热量相同情况下，问谁的面积大？

工程热力学部分（25分）

1．形容湿空气的三个温度并比较。

2．在门窗紧闭的房间，打开冰箱降温。

请评价这个方法。

3．焓的物理意义，流动功的大小由什么决定。

4．喷管在扩张段的速度怎样变化？

质量怎样变化？

5．公式

的使用条件。

建筑环境学部分（25分）

1．37度是不是一定就会影响健康危及生命？

2．冬天晴朗的晚上自行车车座为什么会结霜？

3．为什么用CO2做标准？

4．加玻璃后隔音层效果，单层和双层

5．用玻璃封闭阳台对室内冬夏热环境有什么影响？

6．在什么情况下物体可以看成是灰体？

为什么？

7．图题，复印机放在房子的哪里？

指出位置，并说明原因。

2008年人环奖试题（第16届）

流体力学部分（25分）

1．在断面形状与面积都不变的管段内流动，流体的总压、静压和动压分别如何变化？

原因是什么？

2．拉格朗日法与欧拉法在研究流体运动规律中的着眼点有何不同？

3．同样都是冷射流，贴附射流（射流的上部有固体水平面）和自由射流的轴心轨迹有何区别？

为什么？

4．开式水系统的闭合循环的水系统，在局部阻力、沿程阻力、流量、流速完全相同的情况下，驱动其流动所需的扬程是否相同?

5．两条长度相同、断面积相等的风道，一为圆形，一为方形。

若两者沿程阻力损失相同，且处于阻力平方区，哪个风道的过流能力大？

6．伯努利方程P1/r+Z1+u1的平方/2g=P2/r+Z2+u2的平方/2g用于一维不可压缩流动，如果两断面之间有能量的输入和输出，应该怎么用这个方程？

（方程即

）

7．切应力公式

仅适用于何种流体？

这种流体有何特性？

请说明以下几种流体中哪几种满足这种要求？

润滑油、水、血液、融化的蜡、空气、盐溶液。

8．从力学的角度看，

（1）流体与固体的主要区别是什么？

（2）液体与气体的主要区别是什么？

（3）在气体速度小于音速的情况下，其什么物理性质可以忽略？

工程热力学部分（25分）

1．请给未饱和湿空气的几个温度按顺序排一下序：

干球温度、湿球温度、露点温度。

2．

是否适于适用于计算处于压缩过程中气体的焓变化？

为什么？

3．二元溶液中，组分A的沸点高于组分B的沸点，请问哪种组分的挥发性较大？

4．过热蒸汽的比热与哪些参数有关？

5．有两种状态的空气a和b，二者在湿空气焓湿图上的混合点应落在什么位置？

如果混合质量比为ma/mb，混合点距a点的距离与距b点的距离成是什么关系？

6．气体的摩尔容积与气体的性质有关吗？

它取决于什么因素？

7．分析题：

对一密闭刚性容器中的饱和湿空气进行等温加压，空气中的含湿量和水蒸汽分压力将如何变化？

传热学部分（25分）

1．导温系数的大小对该物体内的温度波的衰减有何影响？

波动频率的高低对温度波的衰减又有何影响？

2．显热换热的推动力是什么？

质交换的推动力是什么？

3．在换热表面发生了冷凝或蒸发的情况下，对流换热系数会有什么变化？

4．流体外掠光滑管束换热时，第一排管子的平均换热系数与后面的管子相比有什么区别？

5．流体掠过平板时，沿流动方向层流边界层与紊流边界层哪个增加得快？

层流边界层内平均对流换热系数沿流动方向有何变化？

6．在两块无限大平行板之间，加入一快与它们发射率相同的遮热板，两块无限大平行平板之间的辐射换热量将有何变化？

7．分析题：

用空气-水换热器来加热空气，由于热阻在空气侧，增加管内水流量并不能有效提高传热系数，所以靠加大流量来增加散热是没有用的，对不对？

为什么？

8．在给定加热和被加热流体的进出口温度参数条件下，设计出两台单流程换热器，设计换热量相等。

但是，设计者对一台考虑了污垢热阻，对另一台没有考虑污垢热阻。

请问，在实际运行中哪台换热量大，为什么？

建筑环境学部分

1．一个空调房间，只有一面外墙，室内热源为一个大功率灯。

把该灯光投射到外墙内表面上，跟把灯光投射到内墙表面上，对房间的冷负荷有没有影响？

为什么？

2．在偏暖的环境中人体皮肤还没有被汗液全部润湿的时候，如果增加空气的湿度会使人感到闷热，是不是因为人体的散热量减少而导致的？

3．人们常认为采用白色外墙比采用深色外墙能更好地降低建筑的太阳辐射得热，那么白色的内墙表面是不是也比深色的内墙表面吸收辐射热量少呢？

为什么？

4．室内有一个集中污染源，为了保证有比较好的室内空气品质，是不是采用活塞流比采用混合流的气流分布形式排污效果好？

请用排污效率公式（见建筑环境学课本）的概念来解释这个问题。

5．某餐厅大厅营业时室内噪声特别大，其内装修均为硬铺装表面。

请分析原因并给出改进建议。

第十七届人环奖试题

10分题：

1、某房间的暖气片，某日散热量不足，房间偏冷。

将入口阀门开大，加大流量，由于热阻主要在空气侧，加大流量无助于传热系数的提高，故不能提高散热量。

该判断对吗？

为什么？

2、

冷却塔

外墙表面和内墙表面采用同样的材料，计算其表面辐射换热量时，内外表面采用的辐射吸收率是相同的吗？

为什么？

采用白色材料和采用深色材料的内外表面辐射吸收率有什么不同？

3、图中给出的冷却水系统中，水泵的扬程应能够保证

冷却水的循环。

系统各段的高差在右图上已经给出。

请问：

（1）水泵的扬程应如何确定？

（2）水泵启动后压力表P所测出的压力是

升高、降低还是不变？

（3）水泵运行中，阀门V开大后，

压力表P所测压力是升高、降低还是不变？

4、排污效率

，对于活塞流，分别求出以下三种情况下的通风效率：

（1）污染源均匀分布

（2）污染源分布在出口（3）污染源分布在入口。

15分题：

5、两个没有阳光直射的良好的通风房间：

A房间温度35℃，湿度60%;B房间温度30℃，湿度60%。

分别在这2个房间晾相同的衣服，在哪个房间干的快？

为什么？

6、夏季室外33℃，相对湿度60%和冬季室外-2℃，85%。

人会觉得哪种情况更干燥？

为什么？

7、夏季火锅店经常会出现空调机送风口出现一团白色的雾，但是随着射流的距离越来越远，白雾逐渐消失，解释这种物理现象。

一间用彩钢板（表面为有机涂层的钢板，芯材是高热阻的轻质保温材料）建造的简易房要配空调，需要计算冷负荷，彩钢板的热阻已知，但是现有的设计手册并无这种建材的冷负荷温度。

你会采用什么方法计算冷负荷？

理由是什么？

第十八届人环杯试题

1.一室内游泳池，室内空气干球温度为ta,湿球温度为ts，游泳池底用加热器加热水温为tw，且ts

（ts

2.在给定加热和被加热流体的进、出口温度参数条件下，设计出两台单流程换热器，设计换热量相等，但是，设计人一台考虑了污垢热阻，一台没有考虑污垢热阻，请问实际运行中哪台换热量大，为什么？

3.对一密闭容器中的饱和湿空气进行等温加压，空气中的含湿量和水蒸气分压力将如何改变？

请解释其原因。

4.采用地板与吊顶辐射方式采暖和采用送风方式采暖两者相比较房间的热负荷有没有区别？

为什么？

（回答是要先定前提1.室内温度一样，2.热舒适度一样）

5.请分析一下在华南地区和在东北地区的办公楼建筑，采用整体热阻与实体墙一样的高保温型内循环双层皮幕墙的围护结构形式（这种玻璃外层是双层玻璃，内层是单层玻璃，中间是循环的空气），与实体墙相比对建筑的全年能耗会有什么样的影响？

（重点考虑各个地区的气候条件导致的负荷特征，以及玻璃与实体墙对负荷的影响）

6.四季气候条件影响中忽略风雨的影响，池塘表层水的稳定程度为（有四个选项，正确答案为下所诉：

白天稳定，夜间不稳定，整体夏季稳定，秋冬不稳定）并说明原因（主要考虑上下层水由于水温变化而引起的水的密度变化）（这个题目考虑错误，一分好像没得到）

7.供水温度不变，散热器是完全一样的，但A散热器的表面温度大于B散热器的表面温度，如果不考虑干管总流量的限制，如先想减小两个换热器的表面温差，是应该提高干管的热水流量还是减小干管的热水流量，为甚么？

（要注意前提是干管的流量不受限制，故减小流量直至接近零，或着增大流量都可以，但实际中增大流量更为合理，此题是增大减小都可以）见图

8.在冷却塔系统的设计中有的设计人员在冷却塔出口安装阀门，有的在冷却塔如口安装阀门，先假设由于所需制冷量减小到正常工作装态下的一半，则将水泵停止一台，请问是阀门安装在出口的能正常工作还是阀门安装在入口的能正常工作，为什么？

如下图

（都有可能正常工作，也可能都不能正常工作，考虑前后两个冷却塔中的水的影响，比如前面冷却塔钟的水压力大于管中的压力可能产生倒空现象等）

传热学：

1.导热（稳态与非稳态）

2.对流换热

3.热辐射

4.蒸发与凝结

5.质交换基础

工程热力学：

1.热力学第一定律

2.热力学第二定律

3.气体的热力性质

4.水蒸气的热力性质

5.制冷循环

6.混合气体、湿空气

流体力学：

1.流体静力学

2.一元流体动力学基础

3.流动阻力和能量损失

4.孔口出流、射流和管路流动　

5.一元气体动力学基础

建筑环境学：

1.建筑外环境

2.建筑热湿环境

3.人体热湿反应

4.室内空气品质

5.通风与气流组织声环境

7.光环境