哈工大能源學院專業(yè)課歷年考研真題

1、2007工程流體力學(90分)(必需)首先，解釋以下概念(20分)1.旋轉(zhuǎn)角速度和角變形速度2.動能修正系數(shù)，動量修正系數(shù)3.時間平均速度和截面平均速度4.恒定流量，緩慢流量5.點源和匯其次，推導了不可壓縮流體恒定流動的動量方程(15分鐘)第三，推導了圓管層流的速度分布規(guī)律，計算了圓管的流速和沿程阻力損失系數(shù)。(15分)4.推斷并解釋圓柱形延伸噴嘴流出流量增加的原因(10分)5.有一個長度為L、直徑為D的圓柱體，它正好在圖中所示的位置處于平衡狀態(tài)。不考慮摩擦力，試著計算1。氣缸的重量；2.墻上的力。(15分)六、水沿兩個長度相同的L1=L2=40米，直徑d1=40mm毫米，d2=80mm毫米的

2、串聯(lián)管道路由水箱A自由流入水池B.設 1=0.04， 2=0.035，h=20m。(15分)試著確定：1。流速是多少？2.當L1管和d1管與相同長度和直徑的支管并聯(lián)時，流速是多少？其中一個傳熱試題(60分)123首先，如圖所示，平板的穩(wěn)態(tài)熱傳導問題，平板兩側的表面溫度是，()；平板的熱導率隨溫度而變化，即材料在溫度下的熱導率。試著分析和解釋：圖中三條曲線中的哪一條對應于、和？(9分)(2)具有半徑的長固體圓柱體，其內(nèi)部加熱強度沿徑向不均勻，內(nèi)部熱源強度恒定；外表面溫度均勻。(1)嘗試推導一維徑向穩(wěn)態(tài)熱傳導微分方程并給出邊界條件；(10分)(2)根據(jù)微分方程和邊界條件，推導出氣缸內(nèi)溫度分布的表達

3、式。(5分)3.眾所周知，邊界層中對流傳熱的能量微分方程分別是在X和Y方向上的速度分量，t是溫度，a是熱擴散率。(1)嘗試分析和解釋這個能量微分方程的前提條件；(5分)(2)嘗試從能量微分方程中導出包含的相似特征數(shù)。(9分)四、固體表面的光譜發(fā)射率與表面溫度無關，與波長的變化關系如下：a)嘗試用黑體輻射函數(shù)給出表面全波長發(fā)射率與溫度之間關系的表達式。b)如果溫度為的黑體照射固體表面，寫出此時表面的全波長吸收率表達式。(6分)y/2xytm，1tm 1，1tm，2tm-1，1h、tf、5.半導體芯片的總功率是Q，體積是V，熱導率是，密度是，比熱是。表面向溫度為的冷空氣流輻射熱量，表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)為。

4、眾所周知，當芯片不工作時，溫度是均勻的，這與環(huán)境空氣流的溫度相同。為了數(shù)值求解芯片開始工作后的瞬態(tài)溫度分布，建立了如圖所示的離散網(wǎng)格，并試圖建立求解表面節(jié)點溫度tm，1的隱式離散方程。(10分)空氣動力學測試(60分)選項21.給出了邊界層分離的條件和邊界層分離的過程。(20分)2.對于錐形噴嘴，已知=10巴，=1050千，比熱比=1.4，出口橫截面積為0.1，出口背壓為4巴，如果為0.04。請給出出口部分的速度和噴嘴的流量。(20分)3.聲速公式推導(20分)燃燒科學測試(60分)選項31.解釋以下專業(yè)術語(15分):(1)化合物的生成焓；(2)理論燃燒溫度；(3)火焰?zhèn)鞑ニ俣龋?4)燃料熱

5、值較高；(5)比表面積。2.解釋以下概念(20分):(1)阿倫尼烏斯定律；(2)擴散火焰和預混火焰；(3)影響熱點火點火溫度的主要因素；(4)鏈式反應。3.在研究碳的燃燒過程時，可以把它分成幾個燃燒特征區(qū)5.假設：1)油滴是均勻?qū)ΨQ的球體；2)油滴隨風飄動，不相對于空氣運動；3)燃燒進行得非?？欤鹧姹砻娣浅１?。4)油滴表面溫度為飽和溫度；5)忽略對流和輻射傳熱；6)忽略油滴周圍不均勻的溫度場對導熱系數(shù)和擴散系數(shù)的影響；7)忽略斯蒂芬流。試著計算火焰前緣的直徑、燃料消耗以及油滴直徑與時間的關系。(10分)第1頁總共8頁2008工程流體力學(90分)(必需)七、解釋以下概念(20分)1.等壓面，

6、壓力體積2.力勢函數(shù)，速度勢函數(shù)3.軌跡，流線4.層流和湍流5.質(zhì)量力和表面力八、推導理想流體非定常渦旋運動的伯努利積分(15點)九、推導粘性流體運動微分方程的應力形式(15分)4.試驗證明，在不可壓縮流體緩慢變化的截面上(10點)，靜壓分布規(guī)律是滿足的5.如圖所示，涵洞進口處有一個直徑為d=1m的圓形平板閘門，閘門向水平面傾斜并鉸接在B點，閘門中心點在水下4m，閘門重量g=980牛頓。當門后沒有水時，求開門力t(不包括摩擦力)(15點)六、圖示為水電站壓力管道坡度段，直徑D1=1.5m，D2=1m，坡度段起點壓力p1=400KN/m2，流量qv=1.8m3/s，如果不考慮水頭損失，有多少軸向

7、推力(無摩擦力)施加在坡度段的壓載上？(15分)第2頁總共8頁圖5圖6第3頁總共8頁工程熱力學問題之一(60分)第一，是非判斷：畫一個“+”號在()內(nèi)，畫一個“-”號在()外，每題1分，共10分1.熱力學系統(tǒng)是具體的熱力學研究對象()。2、絕熱封閉系統(tǒng)是孤立系統(tǒng)()。3.絕熱封閉系統(tǒng)的熵增等于孤立系統(tǒng)的熵增()。4.狀態(tài)方程是描述狀態(tài)參數(shù)之間關系的方程()。5.平衡態(tài)是熱力學系統(tǒng)的宏觀性質(zhì)不隨時間變化的狀態(tài)()。6、一般氣體常數(shù)對于理想氣體(單一和混合)是一個常數(shù)()。7.當初始狀態(tài)和最終狀態(tài)相同時，工作介質(zhì)通過不可逆過程的熵增加必然大于通過可逆過程的熵增加()。8.理想氣體的熱力學能量、熵和

8、焓只是溫度的單值函數(shù)()。9.不飽和濕空氣的干球溫度、濕球溫度tw和露點溫度td之間的關系為t tw td()。10.對于任何功率循環(huán)，循環(huán)凈功w0總是等于循環(huán)凈熱q0()。2.選擇填空：(單項選擇)每題1分，共10分1.隔熱系統(tǒng)與外界沒有交換。a，熱b，物質(zhì)c，功2.哪一個右列壓力是狀態(tài)參數(shù)()。表壓b，真空c，絕對壓力3、工作損失來自()。物質(zhì)交換，摩擦，溫差傳熱4.()是不可逆損失的來源之一。a、耗散b、物質(zhì)交換c、等溫吸熱5、濕度值不能是()。甲、乙、丙、6、不可逆循環(huán)的熵產(chǎn)生是()。a，等于零b，大于零c，小于零7.邁耶公式只適用于()。理想氣體b，實際氣體c，液體8、不可逆過程是(

9、)。甲，可以逆轉(zhuǎn)乙，不能逆轉(zhuǎn)9、自發(fā)過程是()過程。a，可逆b，不可逆c，不確定10、實際熱機效率優(yōu)于卡諾熱機效率()。a，大b，不確定c，小請解釋以下概念：每個問題2分，共20分1、表壓和真空度2、狀態(tài)量和過程量3、自發(fā)過程和非自發(fā)過程4、可逆過程和不可逆過程5、熵流和熵產(chǎn)6、絕對濕度和相對濕度7.飽和濕蒸汽和飽和濕空氣。流體的臨界狀態(tài)和流動的臨界狀態(tài)9、壓縮比和壓縮系數(shù)10，功損和(火用)損第4頁總共8頁4.請嘗試描述卡諾定理和卡諾循環(huán)對熱機原理的指導意義(8點)。五、容積為5m3的氧氣瓶只能承受0.5 MPa的壓力，氧氣瓶表壓pg1=0.05 MPa，溫度t1=17 0C.有沒有可能有人

10、想在40攝氏度時給氣罐充21公斤的氧氣？氧氣可視為理想氣體，其氣體常數(shù)rgo2=259.8 j/(kg.k)，測得的大氣壓力Pb=0.1兆帕(12分鐘)。第5頁總共8頁熱傳遞測試(60分)選項2首先，具有恒定物理性質(zhì)(物理性質(zhì)符號由自身設定)、厚度()和均勻內(nèi)部熱源()的大板經(jīng)歷不穩(wěn)定的熱傳導過程。眾所周知，在某一時刻板內(nèi)的溫度分布是一個已知的常數(shù)。這一刻，試著解決：(1)和時的熱流密度？(4分)(2)如果平板的面積為A()，每單位時間平板會增加多少熱量？(7分)(3)、溫度隨時間的變化率？(6分)(2)衛(wèi)星通過輻射面向絕對零度的空間輻射熱量。眾所周知，衛(wèi)星內(nèi)部加熱需要通過表面輻射的熱通量為，

11、表面的太陽吸收率為，發(fā)射率為；表面和地球總是看不見的，但在衛(wèi)星軌道的陽光區(qū)，太陽投射到表面的輻射能通量密度是。(1)嘗試推導衛(wèi)星處于日照區(qū)時輻射輻射面的平衡溫度計公式；(5分)(2)嘗試推導衛(wèi)星處于地球陰影區(qū)時輻射散熱面的平衡溫度計公式；(4分)(3)解釋原因？(4分)三、如下圖所示，是二維穩(wěn)態(tài)導熱物體的兩種邊界節(jié)點排列。在圖中，流體溫度是對流傳熱系數(shù)。根據(jù)以下要求，試著分別寫出兩種布置條件下節(jié)點(m，n)溫度的離散方程。其他需要的參數(shù)可以自己定義。(1)物體的物理性質(zhì)是恒定的，并且包含均勻的內(nèi)部熱源；(7分)(2)物體沒有內(nèi)部熱源，但其物理性質(zhì)不均勻，這是空間坐標的已知函數(shù)。(8分)第6頁總

12、共8頁(主題3)4.描述對流傳熱現(xiàn)象的能量微分方程分別是，在X和Y方向上的速度分量，t是溫度，a是熱擴散率。(1)根據(jù)方程，分析和解釋對流和傳熱現(xiàn)象的類型及相關假設；(7分)(2)從方程中導出相應數(shù)量的相似特征，并解釋導出結果的含義。(8分)第7頁總共8頁空氣動力學測試(60分)選項31.畫出下圖所示的馬赫線形狀。(5分)2.“特定流場”或“特定流場”是否表示相同的流動特性？為什么？(10分)3.收縮噴嘴的出口已經(jīng)達到阻塞狀態(tài)。如果進氣總壓P*增加，是否可以解除阻塞狀態(tài)？出口段的馬數(shù)、靜壓和流量如何變化？(10分)4.什么是停滯參數(shù)？推導了滯止壓力與靜壓之間的關系，解釋了滯止參數(shù)與靜壓之間的關

13、系可以根據(jù)等熵過程來計算的原因。(15分)5.以帶活塞的半無限直管為例，導出了弱擾動壓縮波的傳播速度表達式。解釋在什么假設下這個過程可以被認為是等熵過程，并推導出表達式。(20分)第8頁總共8頁燃燒測試(60分)是可選的41.解釋以下專業(yè)術語(15分):(6)化合物的反應焓；(7)絕熱火焰溫度；(8)過量空氣系數(shù)；(9)燃料熱值低；(10)斯蒂芬流。2.解釋以下概念(20分):(1)群體行動定律；(2)湍流預混火焰的特征和分類；(3)燃燒過程中氮氧化物的生成類型；(4)碳顆粒燃燒的塞門諾夫判據(jù)及其物理意義。3.試分析影響可燃氣體層流火焰?zhèn)鞑ニ俣鹊囊蛩?。為了提高層流火焰的傳播速度，我們應該采取?/p>

14、什么措施？(7分)4.環(huán)境溫度對異化翻譯的影響十、解釋以下概念(20分)1.牛頓流體，粘度2.壓力容積，正壓流體3.緩慢變化的流動和粘性底層4.水錘現(xiàn)象，邊界層5.時間平均流速，入口開始部分十一、簡短回答問題1.試著分析流體流經(jīng)彎管時局部阻力的具體原因。(8分)2.結合圓柱周圍流體的循環(huán)流動，分析了升力是如何產(chǎn)生的。(7分)第2頁總共8頁十二、推導邊界層動量積分方程(15點)四、嘗試推導出圓柱形延伸噴嘴的出流大于相同直徑的薄壁小孔的出流(10點)五、一個圓形容器，直徑D=1.2 m，完全裝滿水，頂蓋在r0=0.43m米處開一個小孔，打開水壓計中的水位h=0.5m，問旋轉(zhuǎn)角速度多少，頂蓋所受的總靜水壓為零？(15分)圖5六、圖中是安全閥，閥座直徑d=25mm毫米，當閥座壓力p=4Mpa時，通過油的流量為qv=10L/s，油的密度為=900kg/m3，閥門開度x=5毫米.例如，打開閥門的初始壓力p0=3Mpa，彈簧剛度K=20N/mm，忽略流量損失，嘗試確定射流方向角度。(15分)圖6第3頁總共8頁工程熱力學問題之一(60分)第一，是非判斷：畫一個“+”號在()內(nèi)，畫一個“-”號在()外，每題1分，共10分1、熱工系統(tǒng)是指參與熱工過程的對象組()。2、加熱系數(shù)總是大于1，制冷系數(shù)也可以大于1()。3.壓縮系