熱工水力學(xué)試題及答案姓名：____________________

一、選擇題（每題2分，共20分）

1.熱工水力學(xué)中，下列哪個(gè)參數(shù)表示流體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的質(zhì)量流量？

A.流速

B.流量

C.密度

D.動(dòng)壓

2.在熱工水力學(xué)中，下列哪個(gè)公式表示流體在管道中的流速？

A.Q=Av

B.Q=ρAv

C.Q=ρAv2

D.Q=ρAv3

3.在熱工水力學(xué)中，下列哪個(gè)參數(shù)表示流體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的熱量流量？

A.熱流量

B.熱流速

C.熱密度

D.熱動(dòng)壓

4.在熱工水力學(xué)中，下列哪個(gè)公式表示流體在管道中的熱流量？

A.Q=mcΔT

B.Q=ρmcΔT

C.Q=mcΔT2

D.Q=ρmcΔT3

5.在熱工水力學(xué)中，下列哪個(gè)參數(shù)表示流體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的能量流量？

A.能量流量

B.能量流速

C.能量密度

D.能動(dòng)壓

6.在熱工水力學(xué)中，下列哪個(gè)公式表示流體在管道中的能量流量？

A.Q=mcΔE

B.Q=ρmcΔE

C.Q=mcΔE2

D.Q=ρmcΔE3

7.在熱工水力學(xué)中，下列哪個(gè)參數(shù)表示流體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的質(zhì)量流量？

A.質(zhì)量流量

B.質(zhì)量流速

C.質(zhì)量密度

D.質(zhì)動(dòng)壓

8.在熱工水力學(xué)中，下列哪個(gè)公式表示流體在管道中的質(zhì)量流量？

A.Q=ρAv

B.Q=ρAv2

C.Q=ρAv3

D.Q=ρAv?

9.在熱工水力學(xué)中，下列哪個(gè)參數(shù)表示流體在單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的熱量流量？

A.熱量流量

B.熱量流速

C.熱量密度

D.熱量動(dòng)壓

10.在熱工水力學(xué)中，下列哪個(gè)公式表示流體在管道中的熱量流量？

A.Q=mcΔT

B.Q=ρmcΔT

C.Q=mcΔT2

D.Q=ρmcΔT3

二、填空題（每題2分，共20分）

1.在熱工水力學(xué)中，流體的質(zhì)量流量Q可以表示為Q=_______。

2.在熱工水力學(xué)中，流體的熱流量Q可以表示為Q=_______。

3.在熱工水力學(xué)中，流體的能量流量Q可以表示為Q=_______。

4.在熱工水力學(xué)中，流體的流速v可以表示為v=_______。

5.在熱工水力學(xué)中，流體的密度ρ可以表示為ρ=_______。

6.在熱工水力學(xué)中，流體的溫度T可以表示為T=_______。

7.在熱工水力學(xué)中，流體的壓力P可以表示為P=_______。

8.在熱工水力學(xué)中，流體的比熱容c可以表示為c=_______。

9.在熱工水力學(xué)中，流體的熱導(dǎo)率k可以表示為k=_______。

10.在熱工水力學(xué)中，流體的粘度μ可以表示為μ=_______。

三、判斷題（每題2分，共20分）

1.在熱工水力學(xué)中，流體的質(zhì)量流量與流速成正比。（）

2.在熱工水力學(xué)中，流體的熱流量與溫度差成正比。（）

3.在熱工水力學(xué)中，流體的能量流量與溫度成正比。（）

4.在熱工水力學(xué)中，流體的流速與密度成反比。（）

5.在熱工水力學(xué)中，流體的密度與壓力成正比。（）

6.在熱工水力學(xué)中，流體的比熱容與溫度成正比。（）

7.在熱工水力學(xué)中，流體的熱導(dǎo)率與溫度成正比。（）

8.在熱工水力學(xué)中，流體的粘度與溫度成正比。（）

9.在熱工水力學(xué)中，流體的質(zhì)量流量與時(shí)間成正比。（）

10.在熱工水力學(xué)中，流體的熱流量與時(shí)間成正比。（）

四、計(jì)算題（每題10分，共30分）

1.某管道中流體的質(zhì)量流量為100kg/s，管道截面積為0.02m2，求流體的流速。

2.某熱交換器中，熱流體進(jìn)入時(shí)的溫度為100℃，離開時(shí)的溫度為50℃，質(zhì)量流量為500kg/h，熱流體的比熱容為4.18kJ/(kg·K)，求熱交換器中傳遞的熱量。

3.某管道中流體的密度為800kg/m3，溫度為20℃，壓力為1bar，求流體的流速。

五、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）

1.簡(jiǎn)述流體在管道中流動(dòng)時(shí)，摩擦阻力產(chǎn)生的原因。

2.簡(jiǎn)述熱工水力學(xué)中，熱交換器的工作原理。

3.簡(jiǎn)述流體在管道中流動(dòng)時(shí)，如何減少摩擦阻力。

六、論述題（每題20分，共40分）

1.論述熱工水力學(xué)在工業(yè)生產(chǎn)中的應(yīng)用。

2.論述流體在管道中流動(dòng)時(shí)，壓力損失的影響因素。

試卷答案如下：

一、選擇題答案及解析思路：

1.B.流量：質(zhì)量流量是單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的質(zhì)量流量。

2.A.Q=Av：流體在管道中的流速v可以通過(guò)流量Q除以截面積A得到。

3.A.熱流量：熱流量表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的熱量流量。

4.B.Q=ρmcΔT：熱流量Q等于質(zhì)量流量ρ乘以比熱容c乘以溫度差ΔT。

5.A.能量流量：能量流量表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的能量流量。

6.B.Q=ρmcΔE：能量流量Q等于質(zhì)量流量ρ乘以比熱容c乘以能量變化ΔE。

7.A.質(zhì)量流量：質(zhì)量流量表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的質(zhì)量流量。

8.A.Q=ρAv：質(zhì)量流量Q等于密度ρ乘以截面積A乘以流速v。

9.A.熱量流量：熱量流量表示單位時(shí)間內(nèi)通過(guò)某一截面的熱量流量。

10.B.Q=ρmcΔT：熱量流量Q等于密度ρ乘以比熱容c乘以溫度差ΔT。

二、填空題答案及解析思路：

1.Q=ρAv：質(zhì)量流量Q等于密度ρ乘以截面積A乘以流速v。

2.Q=mcΔT：熱流量Q等于質(zhì)量流量m乘以比熱容c乘以溫度差ΔT。

3.Q=mcΔE：能量流量Q等于質(zhì)量流量m乘以比熱容c乘以能量變化ΔE。

4.v=Q/A：流速v等于流量Q除以截面積A。

5.ρ=m/V：密度ρ等于質(zhì)量m除以體積V。

6.T=ΔE/c：溫度T等于能量變化ΔE除以比熱容c。

7.P=ρgh：壓力P等于密度ρ乘以重力加速度g乘以高度h。

8.c=Q/mΔT：比熱容c等于熱量Q除以質(zhì)量m乘以溫度變化ΔT。

9.k=ΔQ/dxΔT：熱導(dǎo)率k等于熱量變化ΔQ除以距離dx乘以溫度變化ΔT。

10.μ=η/ρ：粘度μ等于粘度系數(shù)η除以密度ρ。

三、判斷題答案及解析思路：

1.×：流體的質(zhì)量流量與流速成正比，但與管道截面積無(wú)關(guān)。

2.×：流體的熱流量與溫度差成正比，但與管道截面積無(wú)關(guān)。

3.×：流體的能量流量與溫度成正比，但與管道截面積無(wú)關(guān)。

4.×：流體的流速與密度成反比，但與管道截面積無(wú)關(guān)。

5.×：流體的密度與壓力成正比，但與管道截面積無(wú)關(guān)。

6.×：流體的比熱容與溫度成正比，但與管道截面積無(wú)關(guān)。

7.×：流體的熱導(dǎo)率與溫度成正比，但與管道截面積無(wú)關(guān)。

8.×：流體的粘度與溫度成正比，但與管道截面積無(wú)關(guān)。

9.×：流體的質(zhì)量流量與時(shí)間成正比，但與管道截面積無(wú)關(guān)。

10.×：流體的熱流量與時(shí)間成正比，但與管道截面積無(wú)關(guān)。

四、計(jì)算題答案及解析思路：

1.流速v=Q/A=100kg/s/0.02m2=5000m/s。

2.熱量Q=mcΔT=500kg/h*4.18kJ/(kg·K)*(100℃-50℃)=837000kJ/h。

3.流速v=√(2gh/ρ)=√(2*9.81m/s2*1bar/800kg/m3)≈4.43m/s。

五、簡(jiǎn)答題答案及解析思路：

1.流體在管道中流動(dòng)時(shí)，摩擦阻力產(chǎn)生的原因是流體與管道壁之間的摩擦力，以及流體內(nèi)部分子之間的摩擦力。

2.熱交換器的工作原理是通過(guò)熱量從高溫流體傳遞到低溫流體，實(shí)現(xiàn)熱量的傳遞和溫度的調(diào)節(jié)。

3.流體在管道中流動(dòng)時(shí)，可以通過(guò)以下方式減少摩擦阻力：選擇合適的管道材料和形狀，增加管道直徑，