材料工地进程基础题目(2012-09) 本文关键词：工地，进程，题目，基础，材料
材料工地进程基础题目(2012-09) 本文简介：第一章工程研究方法1、（Z10-11）。流体流动的压强降Δp是速度v，密度ρ，线性尺度l、l1、l2，重力加速度g。粘滞系数μ，表面张力σ，体积弹性模量E的函数。即ΔP＝F（v、ρ、l、l1、l2、g、u、σ、E）取v、ρ、l作为基本物理量，利用因次分析法，将上述函数写成无因次式。2、已知固体颗粒在
材料工地进程基础题目(2012-09) 本文内容：
第一章
工程研究方法
1、（Z10-11）。流体流动的压强降Δp是速度v，密度ρ，线性尺度l、l1、l2，重力加速度g。粘滞系数μ，表面张力σ，体积弹性模量E的函数。即
ΔP＝F（v、ρ、l、l1、l2
、g、u、σ、E）
取v、ρ、l作为基本物理量，利用因次分析法，将上述函数写成无因次式。
2、已知固体颗粒在流体中以等速u沉降，且u与粒径d，颗粒密度ρm(流体密度ρ)，动力粘度μ和重力加速度g，试用π定律发和矩阵法求揭示该颗粒沉降的无量纲乘积。
3、试分别用瑞利法和π定理法将压差ΔP、速度w、重度r和重力加速度g组合成无量纲乘积。
4、试证明直径为d的小球在密度为ρ，动力粘度为μ的流体中，以相对速度w运动时流动粘性阻力为：
5、请根据纳维斯托克斯（N-S）方程，分别用量纲分析法和方程分析法得出相似准则数，并写出准则方程。
6、（L5-1）。气流通过一等直径管道，拟用1／4缩小的透明模型中通过水故流的办法进行试验。已知：气体的ρ气
＝1.2kg/m3
。v气
＝0.15cm2/s；
水的ρ水＝1000kg/m3，v水＝0．01cm2/s。
实物的气流速度为24m/s，
试确定：
1）相应的模型中之水流速度。
2）若测得模型单位管长的压力降为13.8kN/m2，则原型中单位管长的压力降应为若干？
第二章
工程流体力学
1、（L
1-7）。质量为5kg，面积为40×45cm2的—收木板，沿着涂有滑油的斜面等速向下运动。已知v＝1m/s，δ＝1mm(油膜厚度)，求滑油的粘度。
2、（L
1-9）。一套筒长H＝20
cm，内径D＝5.04cm，重量G＝6.8N，套在直径d＝5cm的立轴上，如图所示。当套筒与轴之间充以甘油（μ＝8P）时求套筒在自重作用下将以多大速度沿立轴下滑？不计空气阻力。
3、（L
2-2）。图示的容器中，水和气达到下平衡状态，求容器内气体的压强，接触大气液面上为标准大气压，水的重度γ＝9807N／m3。
4、（L
2-3）。开敞容器，盛装γ2＞γ1的两种液体，如图所示，求(a)在下层液体中任一点的压强；（b）1和2两测压管中的液面哪个高些？哪个和容器内的液面同高？为什么?
5、（L2-6）。双U型管，用来测定比重比水小的液体的比重。试用液柱高差来确定未知液体的比重值。(管中的水是在标准大气压下，4℃的纯水)
6、（L2-8）。一直立的煤气管，在下部测压管中测得水柱差h1＝100
mm，在H＝20
m处测得h2＝115mm如题2—8图示。煤气管外面的空气重度γ＝12.64N/m3
试求管内煤气的重度。
7、（L2-10）。用两个U型管串联在一起去测量一个贮气罐中的气体压强，见图示，已知h1＝80cm，h2＝70
cm，h3＝80
cm，大气压为760mm汞柱，γ汞＝1.3332×105N/m3，气柱重量可略去。求罐内气体的压强等于多少？
8、（Z
2-13）。一封闭容器盛装γ2（水银）＞γ1（水）的两种不同液体，试问同一水平线上的1、2、3、4、5各点的压强哪点最大？哪点最小？哪些点相等？
9、(L3-5)。如图，密度不变的流体以151/s的流量，沿100mm直径的管AB流动，此管在B点分为BC、BD管，管径均为25mm，第三条分支BE，管径为50
mm，流经分支时，QBC＝3QBE,vBD＝4m/s。求三个支管中流量各为多少？AB、BC和BE管中的流速各为多少？
10、（Z
3-9）。
管路由不同直径的两管前后相连接所组成，小管直径dA＝0,2m，大管直径dB＝0.4m。水在管中流动时，A点压强PA＝70kN／m2，B点压强PB＝40kN／m2，B点流速VB＝1m/s。试判断水在管中的流动方向，并计取水流经两断面间的水头损失。
11、（L3-8）。如图，泵的吸水管以1：5的坡度(高度1水平距为
5)放置、水以1.8m/s的速度通过，若已知压力降到低于大气压70
kN／m2时空气会逸出，形成气蚀，使水泵不能正常工作，计算最大可能的管长l为多少？忽略水头损失，设水池中之水是静止的。
12、（L3-11）。用图示测压管测定水管中的点流速，当读数Δh＝0.4m，h1＝0.3m，h2＝0.1m时，测压计中介质的比重S＝0.8，求A、B
两点的流速uA、uB为多少?
13、（L3-17）。输水管路三通各管段的直径为，d1＝400
mm，d2＝300
mm，d3＝200mm，流量Q1＝5001/s，Q2＝3001/s，Q3＝2001/s，压力表读数P
g＝77kN/m2，求另外两管段的压力?(不计损失，三通水平放置)
14、（L3-21）。一虹吸管直径100
mm各管段垂直距离如图，求流量，A、B点压力，画管道总水头线，不计水头损失。
15、（Z3-12）用水银比压计量测管中水流，过流断面中点流速u如图，测得A点的比压计读数Δh＝60mm汞柱。(1)求该点的流速u；(2)若管中流体是密度为0.8g/cm3的油，Δh仍不变。该点流速为若干。不计损失。
16、（Z3-13）水由图中喷嘴流出，管嘴出口d=75mm．不考虑损失．计算H值以m计，P值以kN/m2计。
17、（Z3-14）。计算管线流量，管出口d＝50mm，求出A、B、C、D各点的压强。不计水头损失。
18、（Z3-18）。如图，闸门关闭时的压力表读数为49kN/m2。闸门打开后，压力表读数为0.98kN/m2，由管进口到闸门的水头损失为1m，求管中的平均流速。
19、（L4-3）。已知管径d＝150mm，流量Q＝151/s，液体温度为10℃，其运动粘性系数υ＝0.415cm2/s，试确定，①在此温度下的流动状态；②在此温度下的临界流速；③若过流断面积改为面积相等的正方形管道，则其流态如何？
20、（L4-15）。直径d＝300
mm的铁皮风管，通过20℃的空气，平均流速v＝2m/s，沿程压力损失Δp＝5mm水柱，若将流速加大一倍，沿程压力损失将增大为多少?
21、（L4-18）。水泵抽水系统，流量Q＝0.0628m3/s，水的粘度υ＝1.519×10-6m2/s，管径d＝200
mm，ε=0.4mm，h1＝3m，h2＝17m，h3=15m，各处局部阻力系数ζ1＝3，ζ2
(直角弯管d／R＝0.8)，ζ3
(光滑折管θ＝30°)，ζ4
＝1。
求：（1）管道的沿程阻力系数λ(用莫迪图)。
（2）水泵的扬程H。
（3）水泵的有效功率Ne。(Ne＝γQH)
22、（L4-21）。如图所示，管路由油库将油放出，出口处为大气压力。已知H＝9m，l1＝l2＝50m，d＝0.1，λ＝0.02，局部阻力系数：进口ζ1＝0.5，弯头ζ2＝0.5，闸门ζ3＝3.0，求：①管中流量；②画出管路总水头线及测压管水头线，③若下游是流入另一个油池如图（b），上下游池面高度差仍为9m，则上述两项结果又将如何？
23、（L4-22）。虹吸管自水箱吸引水流入大气。已知d＝25mm，l1＝6m，全管长20m，设λ＝0.025，进口ζ1＝0.8，直角弯头d/R＝0.5，折管角θ＝30°（按光滑管得ζ），求虹吸管流量及最高点B处的压力。
24、（Z5-18）。如图所示管路，设其中的流量QA
＝0.6m3/s，λ＝0.02，不计局部损失，其它已知条件如图，求A、D两点间的水头损失。
25、（Z5-22）。一水平安置的通风机，吸入管d1＝200mm，l1＝10mm，λ＝0.02。压出管为直径不同的两段管道串联组成，d2＝200mm，
l2＝50m，λ＝0.02，d3＝100mm，l3＝10mm，λ＝0.02。空气密度ρ＝1.2kg/m2，风量为Q＝0.15m3/s，不计局部阻力．试计算：
(1)风机应产生的总压强为多少？
(2)如风机与管道铅直安装，但管路情况不变，风机的总压有无变化？比较三段损失得何结论？
(3)如果流量提高到0.16m3/s，风机总压变化多少？
(d)绘出全压线与静压线图。
26、（Z5-23）。如图水泵抽水系统，管长、管径单位为m，ζ给于图中，流量Q＝40×103
m3/s,求：
（1）吸水管及压水管的S数。
（2）求水泵所需水头。
（3）绘制总水头线。
第三章
传热学
1、（【S-lt,2-2】）。设有一窑墙，用粘土砖和红砖两种材树砌成，厚度均为230mm，窑墙内表面温度为1200℃，外表面温度为100℃。试求每平方米窑墙的热损失。已知粘土砖的导热系数为λ1＝0．835＋0.00058t
W/m℃，红砖的导热系数为λ2＝0.0467＋0.00051tW/m2
℃
红砖的允许使用温度为700℃以下，那么在此条件下能否使用？
2、（【S-lt,2-4】）。
蒸汽管道里流过温度为540℃的蒸汽，管外径d1＝273mm，管外包有水泥蛭石保温层，最外侧是15mm厚的保护层，按照规定保护层外圆的温度为t3＝48℃，热损失为440
W/m，求所需保温层厚度。水泥蛭石的导热系数为λ1＝0.105W/m℃，保护层的导热系数为λ2＝0.192W/m℃。
3、（【S-lt,2-8】）。试求平板间空气夹层的当量导热系数和对流换热量。设夹层厚度为25.0mm，高200mm，热表面温度为150℃，冷表面温度50℃。
4、（【S-lt,2-12】）。试求某余热锅炉中四排管子所组成的顺排管簇的换热系数。设管子的外直径为60mm，,烟气的平均温度为tf
=600℃，管壁温度tw
=120℃，烟气通过最窄截面处的平均流速为w=800m/s，冲击角为60°。
5、（【S-lt,2-16】）。用热电偶测量管道内的空气温度。如果管道内空气温度与管道壁的温度不同，则由于热电偶与管道壁之间的辐射换热会产生测温误差，试计算当管道壁温度t2＝100℃，热电偶读数温度t1＝200℃时的测温误差。假定热电偶接点处的对流换热系数ac＝46．52W/m℃，其黑度ε1
=
0.9。
6、（【S-lt,2-18】）。为了减少上题中由于辐射换热所引起的热电偶读数误差，在热电偶接点周围围以遮热罩。如果空气温度为233.6℃，其它各给定值仍和例2-16相同，
由遮热罩表面到气流的对流换热系数ac’=11.63W/m2℃，遮热罩黑度ε3
=0.8。试求此时热电偶的读数应为多少？
7、（S2-1）。有一座玻璃池窑的胸墙，用硅砖砌筑，内表面平均温度为1300℃，外表面平均温度为300℃，胸墙厚度为450mm，面积为10m2
。试求通过胸墙的散热损失量。
8、（S2-2）。某炉窑炉墙由耐火粘土砖、硅藻土层与红砖砌成，硅藻土与红砖的厚度分别为40mm和250mm，导热系数分别为0.13和0.39w/m℃，如果不用硅藻土层，但又希望炉墙的散热维持原状，则红砖必须加厚到多少毫米？
9、（S2-6）。试求通过如图所示的复合壁的热流量，假设热流是一维的；已知各材料的热导系数为：λA
=1.2，λB
=0.6，
λC
=0.3，λD
=0.8w/m℃。
10、（S2-16）。水平放置外径为0.3m的蒸汽管，管外表面温度为450℃，管周围空间很大，充满着50℃的空气。试求每米管对空气的自然对流热损失。
11、（S2-20）。空气以10m/s的速度流过直径为50mm、长为1.75m的管道，管壁温度为150℃，如果空气的平均温度为100℃，求对流换热系数。
12、（S2-27）。两无限大平行平面，其表面温度分别为20℃及600℃，黑度均为0.8。试求这两块平行平面的（1）本身辐射、（2）投射辐射、（3）有效辐射、（4）净辐射热量。
13、（S2-32）。热空气在φ426x
9mm的钢管内流过，热空气的温度用一个装在外径为15m
m的瓷保护管中的热电偶来测量，已知钢管内壁温度为110℃，热电偶读数(即瓷管温度)为220℃，瓷管的黑度为0.8，空气向瓷管的对流换热系数为52.4w/m2℃。设瓷管本身的热传导可忽略不计。试求由于热电偶保护管向钢壁的辐射换热而引起的测量相对误差(％)。并求出空气的实际温度。
14、（S2-37）。今设计一窑的侧墙。已知内表面湿度为1000℃，要求外表面温度不超过120℃(环境温度为20℃)。如此壁用耐火粘土砖砌筑，其厚度应不低于多少毫米?
15、（S3-40）。一根内径为20mm，外径为30mm的钢管，包上20mm厚的保温材料，保温材料的导热系数为0.057W/m℃，表面黑度为0.7，保温层的内壁温度为200℃，周围环境温度为20℃。试计算每米管长的热损失。
第四章
干燥
1、（【S-lt,6-1】）。已知空气的干球温度t＝30℃，湿球温度twb＝25℃，大气压强p＝99325
Pa，求空气的相对湿度（ψ）、绝对湿度（ρw
）、水蒸气分压（pw）、湿含量（x）、热含量(I)、露点(td)及密度（ρs）。
2、下列三种空气作为干燥介质，问采用何者干燥推动力最大？何者最小？为什么？
⑴
t=60℃，X=0.015kg/kg干空气
⑵
t=70℃，X=0.040kg/kg干空气
⑶
t=80℃，X=0.045kg/kg干空气
3、
已知大气压强为0.1Mpa，温度为30℃，露点温度为20℃，求空气的相对湿度、含湿量、焓、水蒸气分压。
4，将干球温度27℃，露点为22℃的空气加热到80℃，试求加热前后空气的相对湿度的变化量。
5、将20℃，的新鲜空气与50℃，的热气体混合，且
，，且新鲜空气和废气的比热相同，求混合后气体的相对湿度、焓。如将混合气体加热到102℃该气体的相对湿度和焓为多少？
6、一理想干燥器在总压为100kPa下，将湿物料水分由50%干燥至1%，湿物料的处理量为20kg/s。室外大气温度25℃，湿含量为0.005kg水/kg干空气，经预热后送入干燥器。废气排出温度为50℃，相对湿度60%。试求：⑴空气用量；⑵预热温度；⑶干燥器的热效率。
第五章
燃料与燃烧
1、（【S-lt,4-1】）。已知煤的干燥无灰基组成（%）为
Cdaf
Hdaf
Odaf
Ndaf
Sdaf
80.2
6.1
11.6
1.4
0.7
又知：收到基时水分组成Mar
=3.5%
干燥基时灰分组成Ad
=8.2%
求：收到基时Car
的百分含量。
2、（【S-lt,4-4】）。某窑炉用发生炉煤气为燃料，其组成干基为：
组分：
CO2
CO
H2
CH4
C2H4
H2S
N2
体积（%）：
4.5
29.0
14.0
1.8
0.2
0.3
50.2
湿煤气含水量为4%。当a=1.1时，计算：
①空气量（Nm3/Nm3煤气）；
②烟气量（Nm3/Nm3煤气）。
3、（【S-lt,4-5】）。某倒焰窑所用的煤的收到基组成为：
组分：
Car
Har
Oar
Nar
Sar
Mar
Aar
质量（%）：
72
6
4.8
1.4
0.3
3.6
11.9
高温阶段在窑底处测定其干烟气组成为：
组分：
CO2
O2
N2
体积（%）：
13.6
5.0
81.4
灰渣分析：含C17%，灰分83%。
高温阶段小时烧煤量为400kg，计算该阶段每小时烟气生成量（Nm3）及空气需要量（Nm3）。
4、（【S-lt,4-7】）。在上题中设高温系数η＝0.80，发生炉煤气温度t f
与空气温度ta
均为20℃，计算实际燃烧温度是多少？
5、（S-lt,4-1）。已知烟煤的干燥无灰基组成（%）为：
Cdaf
Hdaf
Odaf
Ndaf
Sdaf
82.4
6.0
9.2
1.7
0.7
测得空气干燥基水分Mad＝3%，灰分Aad＝15%，收到基水分Mar＝5%，计算：
①1kg干燥无灰基煤折合成空气干燥基煤、收到基煤时，各为若干？
②收到基时该烟煤的组成百分率。
6、（S4-3）。某窑炉使用发生炉煤气为燃料，其组成（%）为：
CO2
CO
H2
CH4
C2H4
O2
N2
H2S
H2O
5.6
25.9
12.7
2.5
0.4
0.2
46.9
1.4
4.4
燃烧时a＝1.1，计算：
①燃烧所需实际空气量（Nm3/Nm3煤气）;
②实际生成湿烟气量（Nm3/
Nm3煤气）；