1、第十三屆 （2005 年） 傳熱學部分1 溫度波的衰減與熱擴散系數 a 和周期的關系？2 在外掠管束換熱中，前排的表面傳熱系數大還是小？3 什么是灰體？什么樣的物體可視為灰體？4 有關于集總參數法中的誤差分析？流體力學部分1計算：水在一個給定管徑 d 和管長 L 的管中流動，開始時壓力為 P1，經過一小時后，壓力降為 P2，問管 中的水流量。已知水的體積壓縮系數為 。2同一容器的靜止液體中，所有各點的測壓管水頭是否相等？3各種壓強單位的換算關系？4區分流線與跡線、拉格朗日法與歐拉法？5尼古拉茲實驗中所分的五個區的沿程阻力系數與什么有關？（ Re K/d ）6氣體射流中任意點上的壓強與周圍氣體的

2、壓強，哪個大？（一樣大有限空間的越來越大）工程熱力學部分1 循環熱效率、致冷系數和供熱系數的計算？2 （所有工作于同溫熱源與同溫冷源之間）的一切熱機中，以可逆熱機的熱效率最高是否正確？3 在冬季采暖季節， 房屋建筑外墻內表面的溫度須高于室內空氣的露點溫度，否則， 外墻內表面會產生蒸汽凝結現象（理解）4 解釋秋冬之交的霜凍現象？建筑環境學部分1 CO2作為溫室氣體是如何影響大氣溫度的？2 E=Cp Co , 當污染源均勻分布在室內是 E=2，當污染法源在排風口和送風口時，E分別為多少？C Co3 為什么冬季往往可以采用穩態算法計算采暖負荷而夏天卻一定要采用動態算法計算空調負荷？4 兩個聲壓級 0

3、dB 的噪聲合成的噪聲是否仍為 0dB?5 Summer: 32,60% winter: 20 ,40% 哪個更舒適？ 冬季濕度大 冷2006 年流體力學部分（ 25 分）一基本概念題（每題 3 分，總分 15 分）1從力學的角度看， （1）流體與固體的主要區別是什么？ 易流動性 （ 2）液體與氣體的主要區別是什么？ 壓 縮性 有一定的體積 （3）當氣體速度小于音速的情況下，其什么物理性質可以忽略？壓縮性 .2均質靜止流體的等壓面是水平面，非均質靜止流體的等壓面是水平面，等密度面是水平面。3切應力 =du/dy 僅適用于什么流體？請給出兩個例子。牛頓流體，如水、空氣4壓強的國際單位為 Pa ；

4、當用水柱高度表示時，一個工程大氣壓等于 10 米水柱。5兩條長度相同，斷面積相等的風道，一為圓形，一為方形，若二者沿程阻力損失相等，且均處于阻力平方 區，則哪個風道的過流能力大？為什么？圓形風道過流能力大。因為在阻力平方區，阻力取決于流速。而方管的濕周比圓管大，所以沿程摩阻系數比 圓管大，因此必定流速比圓管的低方能維持二者沿程阻力損失相同。二 分析題（ 10 分） 圖中給出的冷卻水系統中，水泵的揚程應能夠保證冷卻 循環。系統各段的高差在右圖上已經給出。請問：（1） 水泵的揚程應如何確定？水泵的揚程等于 h局部阻力沿程阻力 ；（2） 水泵啟動后壓力表 P 所測出的壓力是升高、降低還是 不變？ 降

5、低 （靜壓轉化為動壓 水泵只提供 了損失和 h 的壓頭）（3） 水泵運行中，閥門 V 開大后，壓力表 P所測壓力是升 高、降低還是不變？ 降低 速度增大 壓頭 提供動壓工程熱力學部分（ 25 分）冷卻塔水的? y? ?0.0填空題（每空 1.5 分，總分 15 分）1 有兩種狀態的空氣 a 和 b，二者在濕空氣焓濕圖上的混合點落在a 點和 b 點的連線上 ，混合質量比 ma/mb與混合點距 a 點以及距 b 點的距離成 反比 關系。2 氣體的摩爾容積與氣體的 性質 無關，與氣體 狀態 有關。3 對于實際氣體來說， dh cp dT 只適用于計算 定壓 過程焓的變化。4 二元溶液中，組分 A 和

6、組分 B的沸點不同，沸點較低的液體，具有 高 的揮發性，而沸點較高的液 體，其揮發性必然 較低 。5 經過一個不可逆循環過程，工質熵的變化 =0 。6 卡諾循環的熱效率僅取決于 同溫熱源和同溫冷源的溫度 ，而與 工質 無關。二分析題（ 10 分）對一密閉容器中的飽和濕空氣進行等溫加壓，空氣中的含濕量和水蒸氣分壓力將如何改變？請解釋其原 因。【答】 由于空氣的飽和水蒸氣分壓力 Pab只跟溫度有關， 所以等溫加壓后的空氣飽和水蒸氣分壓力應該仍然不 變。但由于容器內空氣（混合氣體）的總壓力增加，導致容器內的水蒸氣組分承受的分壓力增加，從而超過 其飽和壓力，必然導致空氣中水分析出，以維持容器內飽和空氣

7、的水蒸氣分壓力水平不變，從而導致空氣的 含濕量降低，傳熱學部分（ 25 分）一填空題（每空 2分，總分 6 分）1. 流體掠過平板時，層流邊界層厚度沿流動方向比紊流邊界層增加得 慢 。層流邊界層內的局部，平均 對流換熱系數沿流動方向是逐漸 減少 的。2. 導溫系數說明物體被加熱或冷卻時，物體內各部位溫度 趨向均與一致 的能力。簡答題（總分 9 分）1. （ 3 分）在給定加熱和被加熱流體的進、出口溫度參數條件下，設計出兩臺單流程換熱器，設計換熱量 相等，但是，設計人一臺考慮了污垢熱阻，一臺沒有考慮污垢熱阻，請問實際運行中哪臺換熱量大，為 什么？【答】考慮了污垢熱阻的換熱器換熱量大，因為它的傳熱

8、面積比較大，所以其換熱量比較大。2. （6 分）白瓷磚表面對一切熱輻射都具有高反射率、 低吸收率嗎？太陽輻射下的白瓷磚是否可以看作是灰 體？在什么條件下可以看作是灰體？【答】 . （1） 不是。白瓷磚表面對可見光與近紅外線具有高反射率、低吸收率，但對長波紅外線則具有 低反射率、高吸收率。 （ 2 分）（ 2）在太陽輻射的主要波長范圍內，白瓷磚的單色吸收率均隨波長顯著變化，因此不能看成是灰體。（ 2分）（ 3）只有在長波輻射條件下，白瓷磚的單色吸收率近似常數，可以看作是灰體。（2 分）三分析題（ 10 分）濕襯衣晾在某個干球溫度為 t 、濕球溫度為 t s 的環境內一段時間， 衣服的表面將接近何

9、種狀態？如果有兩 個房間， 室內空氣相對濕度均恒為 60，但一間房間內空氣溫度恒為 30，另一間房間內空氣溫度恒為 20， 在哪間房間內晾衣服干得快？請利用以下濕空氣焓濕圖解釋原因。【答】衣服表面接近濕球溫度 t s、相對濕度 100。（4 分） 30的房間晾衣服干得快。 （ 2 分）因為質交換的動力取決于濃度差，在30的環境中，衣服表面與空氣含濕量差約為2.3g/kg ；在 20的環境中，衣服表面與空氣含濕量差約為 1.7g/kg 。由于前者濕差大，質交換快，衣服也干得快。（4 分）建筑環境學部分（ 25 分）簡要回答以下問題（每題 3 分，總分 15分）1高層塔式住宅樓的樓上單元通風好還是

10、樓下的單元通風好？為什么？【答】由于室外風速沿垂直方向上有梯度，在邊界層內距離地面越遠風速越高，所以高層單元室外的風 速要高于底層單元的室外風速，高層單元通風好。2 在房間里有 4 個風口，每個風口在室內造成的噪聲級都是40dB。這個房間的總噪聲級是多少？【答】兩個相同噪聲源疊加增加 3dB，四個疊加增加 6dB，因此是 46dB。3 空氣濕度越高，人就一定會覺得越熱，對不對？為什么？ 【答】在偏熱環境下濕度越高越覺得熱，但在偏冷環境下高濕度會使得服裝變得潮濕，服裝熱阻降低， 增加人的冷感。4 僅采用空氣齡是不是就能評價室內各處的室內空氣品質的優劣了？為什么？ 【答】不能。空氣齡只能反映空氣的

11、新鮮度，不能反映其中污染物的濃度。而室內空氣品質還與污染源 的位置有關。5 冬季夜間把窗戶上的金屬外百葉卷簾放下來有助于降低采暖負荷嗎？請說明原理。 【答】能。因為金屬外百葉卷簾本身以及和玻璃間的空氣夾層不僅可以增加一定的傳熱熱阻，而且更重 要的是能夠阻隔玻璃對天空的長波輻射散熱。二分析題（ 10 分） 在某住宅樓同一層上建筑設計與圍護結構熱工特性完全相同的兩套單元房，一套窗戶朝東，一套窗戶朝 西。夏季室內熱環境哪個更好一些？為什么？【答】 朝東的單元房夏季熱環境要好些， 因為下午室外氣溫比較高， 同時朝西的單元獲得的太陽輻射比較多， 雙重疊加的作用導致室內熱過熱或空調負荷過高。上午朝東的單元

12、獲得太陽輻射比較多，但此時的室溫空氣 溫度比較低，氣溫和太陽輻射的兩個峰值錯開了，所以室內熱狀況要比朝西的單元好。參考答案流體力學部分（ 25 分） 一基本概念題（每題 3 分，總分 15 分） 1（ 1）易流動性（ 2）壓縮性（ 3）壓縮性2水平面，水平面，水平面3牛頓流體，如水、空氣4 N/m2或 Pa，10；5圓形風道過流能力大。因為在阻力平方區，阻力取決于流速。而方管的濕周比圓管大，所以沿程摩阻系數 比圓管大，因此必定流速比圓管的低方能維持二者沿程阻力損失相同。二分析題（ 10 分）（1）水泵的揚程等于 h局部阻力沿程阻力； （5 分）（2）降低；（ 2.5 分）（3）降低。（ 2.5

13、 分）工程熱力學部分（ 25 分） 一基本概念題（每空 1.5 分，總分 15 分）1a 點和 b 點的連線上，反比2性質，狀態3定壓4較大，較小506同溫熱源和同溫冷源的溫度，工質二分析題（ 10 分）對一密閉容器中的飽和濕空氣進行等溫加壓，空氣中的含濕量和水蒸氣分壓力將如何改變？請解釋其原 因。【答】由于空氣的飽和水蒸氣分壓力 Pab 只跟溫度有關，所以等溫加壓后的空氣飽和水蒸氣分壓力應該仍然 不變。但由于容器內空氣（混合氣體）的總壓力增加，導致容器內的水蒸氣組分承受的分壓力增加，從而超 過其飽和壓力，必然導致空氣中水分析出，以維持容器內飽和空氣的水蒸氣分壓力水平不變，從而導致空氣 的含濕

14、量降低，傳熱學部分（ 25 分）一基本概念題（每空 2 分，總分 6 分）1慢，減小2. 趨向均勻一致 二簡答題（總分 9 分）1.（ 3 分）在給定加熱和被加熱流體的進、出口溫度參數條件下，設計出兩臺單流程換熱器，設計換熱量相等，但是，設計人一臺考慮了污垢熱阻，一臺沒有考慮污垢熱阻，請問實際運行中哪臺換熱量大， 為什么？【答】考慮了污垢熱阻的換熱器換熱量大，因為它的傳熱面積比較大，所以其換熱量比較大。2.（ 6 分）白瓷磚表面對一切熱輻射都具有高反射率、低吸收率嗎？太陽輻射下的白瓷磚是否可以看作是灰體？在什么條件下可以看作是灰體？【答】 . （1） 不是。白瓷磚表面對可見光與近紅外線具有高反

15、射率、低吸收率，但對長波紅外線則具有低反 射率、高吸收率。 （2 分）（ 2）在太陽輻射的主要波長范圍內，白瓷磚的單色吸收率均隨波長顯著變化，因此不能看成是灰體。（2 分）（3）只有在長波輻射條件下，白瓷磚的單色吸收率近似常數，可以看作是灰體。（ 2 分）三分析題（ 10 分）【答】衣服表面接近濕球溫度 ts 、相對濕度 100。（ 4 分）30 的房間晾衣服干得快。 （ 2 分） 因為質交換的動力取決于濃度差，在30的環境中，衣服表面與空氣含濕量差約為2.3g/kg ；在 20的環境中，衣服表面與空氣含濕量差約為 1.7g/kg 。由于前者濕差大，質交換快，衣服也干得快。（4 分）建筑環境學

16、部分（ 25 分） 一簡要回答以下問題（每題 3分，總分 15 分） 1高層塔式住宅樓的樓上單元通風好還是樓下的單元通風好？為什么？ 【答】由于室外風速沿垂直方向上有梯度，在邊界層內距離地面越遠風速越高，所以高層單元室外的風速要 高于底層單元的室外風速，高層單元通風好。2 在房間里有 4 個風口，每個風口在室內造成的噪聲級都是40dB。這個房間的總噪聲級是多少？【答】兩個相同噪聲源疊加增加 3dB，四個疊加增加 6dB，因此是 46dB。3 空氣濕度越高，人就一定會覺得越熱，對不對？為什么？ 【答】在偏熱環境下濕度越高越覺得熱，但在偏冷環境下高濕度會使得服裝變得潮濕，服裝熱阻降低，增加 人的冷

17、感。4 僅采用空氣齡是不是就能評價室內各處的室內空氣品質的優劣了？為什么？ 【答】不能。空氣齡只能反映空氣的新鮮度，不能反映其中污染物的濃度。而室內空氣品質還與污染源的位 置有關。5 冬季夜間把窗戶上的金屬外百葉卷簾放下來有助于降低采暖負荷嗎？請說明原理。 【答】能。因為金屬外百葉卷簾本身以及和玻璃間的空氣夾層不僅可以增加一定的傳熱熱阻，而且更重要的 是能夠阻隔玻璃對天空的長波輻射散熱。二分析題（ 10 分） 在某住宅樓同一層上建筑設計與圍護結構熱工特性完全相同的兩套單元房，一套窗戶朝東，一套窗戶朝西。 夏季室內熱環境哪個更好一些？為什么？【答】朝東的單元房夏季熱環境要好些，因為下午室外氣溫比

18、較高，同時朝西的單元獲得的太陽輻射比較多， 雙重疊加的作用導致室內熱過熱或空調負荷過高。上午朝東的單元獲得太陽輻射比較多，但此時的室溫空氣 溫度比較低，氣溫和太陽輻射的兩個峰值錯開了，所以室內熱狀況要比朝西的單元好。第十五屆 （2007 年）流體力學部分（ 25 分） 2管內流過液體，一根管子與幾根管子相比，它們的流量相等，橫截面積相等，誰的流動阻力更大？ 答：幾根管子阻力更大。3可否用管中間的溫度代替平均溫度？ 答：層流不可以，紊流可以。1 什么是自模化區，簡述其原理。 答：流動狀態與雷諾數無關。工程熱力學部分（ 25 分）1形容濕空氣的三個溫度并比較。 答：在不飽和情況下，干球溫度大于濕球

19、溫度大于露點溫度在飽和情況，干球溫度大于濕球溫度等于露點溫度2 在門窗緊閉的房間，打開冰箱降溫。請評價這個方法。答：不能降溫反而使溫度升高。 將室內視為絕熱恒容體系， 與外界無熱及體積功交換。 但從環境中得到電能， 故溫度升高。3焓的物理意義，流動功的大小由什么決定。 答：焓是熱力學能及流動功的代數和，具有能量意義。表示流動工質向流動前方傳遞的總能量中取決于熱力 狀態的那部分能量。流動功的數值大小僅取決于控制體進出口界面工質的熱力狀態，與熱力過程無關。 4噴管在擴張段的速度怎樣變化？質量怎樣變化？ 答：速度增大，質量不變5公式 pv RT 的使用條件。答：理想氣體平衡狀態傳熱學部分（ 25 分

20、）1冷凝溫度、蒸發溫度。 答：在某壓強下，由液體變為氣體的溫度為蒸發溫度，由氣體變為液體的溫度是冷凝溫度。 2一碗熱水放到涼水盆里，熱水與涼水由碗隔開。攪動碗里的水跟攪動盆里的水哪種方式會讓碗里的熱水涼 得更快些？答：攪動盆中的水量的更快。 3封閉容器、敞口容器中分別都裝滿水，室內空氣條件不變。哪個溫度高？最終的溫度會不會一樣？ 答：最初封閉容器內的溫度高，但終溫度相同均為室溫。4 Bi 準則答： Bi=hl/r ， r 為導熱物體的導熱系數， h是表面傳熱系數，一般已知。該準則反映導熱物體內部導熱熱阻 與外部對流換熱熱阻之間的相對大小。是已定準則。5在什么情況下質交換系數與熱交換系數存在簡單

21、的換算關系？ 答：劉易斯準則數為 1 時。 Sc=Pr,a=D,hd=h/（Cp*p） 6一個表冷器凝結換熱，一個不是，換熱量相同情況下，問誰的面積大？ 答：非凝結換熱的表冷器面積大。傳熱系數小，換熱量相同，故需增大面積。建筑環境學部分（ 25 分）137 度是不是一定就會影響健康危及生命？ 答：不一定。皮膚溫度為 29-37 度，生理性體溫范圍是 35-40.2冬天晴朗的晚上自行車車座為什么會結霜？答：有效天空溫度可能達到 0 度以下，朝向天空的表面會輻射散射，樹葉表面溫度下降低于露 點溫度。3為什么用 CO2做標準？答：作為室內空氣品質的衡量標準。 因為此指標表征了人體散發的污染物會影響感

22、知空氣品質。 4加玻璃后隔音層效果，單層和雙層 答：單層效果不明顯，雙層中間夾空氣有一定效果。5用玻璃封閉陽臺對室內冬夏熱環境有什么影響？ 冬季變暖，夏季變涼。6在什么情況下物體可以看成是灰體？為什么？ 答：普通物體表面常溫情況下的熱輻射。1. 測量流速時將儀器放在圓管斷面中心處， 在層流狀態時能否測到流體的平均流速？為什么？何時可以近似 地測到？2. 管道中受限射流及自由射流中流體的邊界形狀如何，為什么？3. 圖中有膨脹水箱及冷卻塔，此系統存在什么問題？如將膨脹水箱去掉，水泵揚程為多少？（ 管網局部阻力和沿程阻力均已知 ）4. 在某連續劇中有這樣的對白： “給我一些溫度” ，這樣的說法是否合

23、理？為什么？5. 為何說 CO2、水蒸氣是溫室氣體？6. 封閉陽臺對冬天室內的冷熱環境將有何影響？7. 普通物體在什么情況下可視為灰體？為什么？8. 有一盆冷水里放一碗，碗中有熱水，為使熱水盡快冷卻，應攪拌盆中水還是碗中水？9. 未飽和濕空氣的三個溫度參數是什么？其大小關系如何？10. 蒸發溫度與冷凝溫度對制冷機的制冷系數有何影響？11. 流動阻力系數 =f（k/d） 在什么條件下適用？為什么？12. 將冰箱的門打開，室內溫度會降低嗎 ?為什么？13. Bi 數的提出有何意義？它的特性是如何反映的？14. 為什么冬天夜里，自行車放在暴露的室外易結霜，而放在頂棚下不會？15. pv=RT 描述的

24、是何種氣體的狀態方程？16. 有人說當空氣溫度高于 37 度時就會危害人體健康，對嗎？為什么？ 風速輻射等17. 為何一樓暖氣片數比上面樓層的多？ （ 建議從供暖方式及地面熱負荷的角度回答 ）18. 兩換熱器，其他條件均相同，一個有蒸汽凝結，另一個沒有，哪個換熱器的面積應大些？為什么？19. 對于縮放噴管，在放大段，流體流速增大還是減小？流體的流量達到了一個怎樣的狀態？2008 年人環獎試題（第 16屆）流體力學部分（ 25 分）1在斷面形狀與面積都不變的管段內流動，流體的總壓、靜壓和動壓分別如何變化？原因是什么？ 2拉格朗日法與歐拉法在研究流體運動規律中的著眼點有何不同？ 3同樣都是冷射流，

25、貼附射流（射流的上部有固體水平面）和自由射流的軸心軌跡有何區別？為什么？ 4開式水系統的閉合循環的水系統，在局部阻力、沿程阻力、流量、流速完全相同的情況下，驅動其流動所 需的揚程是否相同 ?5兩條長度相同、 斷面積相等的風道， 一為圓形， 一為方形。 若兩者沿程阻力損失相同， 且處于阻力平方區， 哪個風道的過流能力大？6伯努利方程 P1/r+Z1+u1 的平方 /2g=P2/r+Z2+u2 的平方 /2g 用于一維不可壓縮流動，如果兩斷面之間有能 量的輸入和輸出，應該怎么用這個方程？22（ 方程即 p1Z1u1p2Z2u2 ）r12gr22g7切應力公式（du/dy） 僅適用于何種流體？這種流

26、體有何特性？請說明以下幾種流體中哪幾種滿足這種要求？潤滑油、水、血液、融化的蠟、空氣、鹽溶液。8從力學的角度看， （ 1）流體與固體的主要區別是什么？（ 2）液體與氣體的主要區別是什么？（3）在氣體速度小于音速的情況下，其什么物理性質可以忽略？工程熱力學部分（ 25 分）1請給未飽和濕空氣的幾個溫度按順序排一下序：干球溫度、濕球溫度、露點溫度。2 dh cpdT 是否適于適用于計算處于壓縮過程中氣體的焓變化？為什么？3二元溶液中，組分 A 的沸點高于組分 B的沸點，請問哪種組分的揮發性較大？ 4過熱蒸汽的比熱與哪些參數有關？5有兩種狀態的空氣 a 和 b，二者在濕空氣焓濕圖上的混合點應落在什么

27、位置？如果混合質量比為ma/mb，混合點距 a 點的距離與距 b 點的距離成是什么關系？6氣體的摩爾容積與氣體的性質有關嗎？它取決于什么因素？7分析題：對一密閉剛性容器中的飽和濕空氣進行等溫加壓，空氣中的含濕量和水蒸汽分壓力將如何變化？傳熱學部分（ 25 分）1導溫系數的大小對該物體內的溫度波的衰減有何影響？波動頻率的高低對溫度波的衰減又有何影響？2顯熱換熱的推動力是什么？質交換的推動力是什么？ 3在換熱表面發生了冷凝或蒸發的情況下，對流換熱系數會有什么變化？ 4流體外掠光滑管束換熱時，第一排管子的平均換熱系數與后面的管子相比有什么區別？ 5流體掠過平板時， 沿流動方向層流邊界層與紊流邊界層哪

28、個增加得快？層流邊界層內平均對流換熱系數沿 流動方向有何變化？6在兩塊無限大平行板之間，加入一快與它們發射率相同的遮熱板，兩塊無限大平行平板之間的輻射換熱量 將有何變化？7分析題：用空氣 - 水換熱器來加熱空氣，由于熱阻在空氣側，增加管內水流量并不能有效提高傳熱系數， 所以靠加大流量來增加散熱是沒有用的，對不對？為什么？8在給定加熱和被加熱流體的進出口溫度參數條件下，設計出兩臺單流程換熱器，設計換熱量相等。但是， 設計者對一臺考慮了污垢熱阻， 對另一臺沒有考慮污垢熱阻。 請問，在實際運行中哪臺換熱量大， 為什么？ 建筑環境學部分1一個空調房間，只有一面外墻，室內熱源為一個大功率燈。把該燈光投射

29、到外墻內表面上，跟把燈光投射 到內墻表面上，對房間的冷負荷有沒有影響？為什么？2在偏暖的環境中人體皮膚還沒有被汗液全部潤濕的時候，如果增加空氣的濕度會使人感到悶熱，是不是因 為人體的散熱量減少而導致的？3人們常認為采用白色外墻比采用深色外墻能更好地降低建筑的太陽輻射得熱，那么白色的內墻表面是不是也比深色的內墻表面吸收輻射熱量少呢？為什么？4室內有一個集中污染源，為了保證有比較好的室內空氣品質，是不是采用活塞流比采用混合流的氣流分布 形式排污效果好？請用排污效率公式（見建筑環境學課本）的概念來解釋這個問題。5某餐廳大廳營業時室內噪聲特別大，其內裝修均為硬鋪裝表面。請分析原因并給出改進建議。第十七

30、屆人環獎試題10 分題：1、某房間的暖氣片，某日散熱量不足，房間偏冷。如果把入口水管的閥門開大，則可以加大流量，但這樣做加大水流量并無助于提高傳冷卻塔?0.0對提高暖氣片的散熱量也是沒有幫助的。因為暖氣片的主要熱阻在空氣側， 熱系數，所以不能提高散熱量 。這個判斷對不對嗎？為什么？2、外墻表面和內墻表面采用同樣的材料，計算其表面輻射換熱量 時，內外表面采用的輻射吸收率是相同的嗎？為什么？采用白色 材料和采用深色材料的內外表面輻射吸收率有什么不同？3、圖中給出的冷卻水系統中，水泵的揚程應如何確定？水泵啟動 后壓力表 P所測出的壓力是升高、降低還是不變？水泵運行中，閥門 V開大后，壓力表 P 所測

31、壓力是升高、降低還是不變？為什么？Ce Cs4、排污效率es ， C 是室內平均污染物濃度， Cs是送風C Css污染物濃度， Ce 是送風污染物濃度，對于活塞流，分別求出以下三種情況下的通風效率： （1）污染源均勻分布（ 2）污染源分布在出口（ 3）污染源分布在入口。15 分題：5、兩個沒有陽光直射的良好的通風房間： A房間的室內參數維持在 35 ，60%;B房間的室內參數維持在 30， 60%。如果分別在這 2 個房間晾相同的衣服，在哪個房間干的快？為什么？6、夏季室外 33，相對濕度 60%和冬季室外 -2 ，相對濕度 85%相比。 人會覺得哪種情況更干燥？為什么？7、在夏季的火鍋店，常

32、常會在空調機的送風口出現一團白色的霧，但隨著射流的距離越來越遠，白霧逐漸 消失，請解釋這種物理現象。8、一間用彩鋼板（表面為有機涂層的鋼板，芯材是高熱阻的輕質保溫材料）建造的簡易房要配空調，需要 計算冷負荷， 彩鋼板的熱阻已知， 但是現有的設計手冊并無這種建材的冷負荷溫度。 你會采用什么方法計 算冷負荷？采用該方法的理由是什么？第十八屆人環杯試題1. 一室內游泳池，室內空氣干球溫度為t a,濕球溫度為 t s，游泳池底用加熱器加熱水溫為 t w，且 tstwt a，則水層表面溫度 t b與以上所提到幾個溫度的關系，并解釋原因?（t st bt w2. 在給定加熱和被加熱流體的進、出口溫度參數條

33、件下，設計出兩臺單流程換熱器，設計換熱量相等，但是， 設計人一臺考慮了污垢熱阻，一臺沒有考慮污垢熱阻，請問實際運行中哪臺換熱量大，為什么？3. 對一密閉容器中的飽和濕空氣進行等溫加壓，空氣中的含濕量和水蒸氣分壓力將如何改變？請解釋其原因。4. 采用地板與吊頂輻射方式采暖和采用送風方式采暖兩者相比較房間的熱負荷有沒有區別？為什么？ （回答是要 先定前提 1.室內溫度一樣， 2. 熱舒適度一樣）5. 請分析一下在華南地區和在東北地區的辦公樓建筑， 采用整體熱阻與實體墻一樣的高保溫型內循環雙層皮幕墻 的圍護結構形式（這種玻璃外層是雙層玻璃，內層是單層玻璃，中間是循環的空氣） ，與實體墻相比對建筑的全

34、 年能耗會有什么樣的影響？（重點考慮各個地區的氣候條件導致的負荷特征，以及玻璃與實體墻對負荷的影響）6. 四季氣候條件影響中忽略風雨的影響， 池塘表層水的穩定程度為 （有四個選項， 正確答案為下所訴： 白天穩定， 夜間不穩定， 整體夏季穩定， 秋冬不穩定） 并說明原因 （主要考慮上下層水由于水溫變化而引起的水的密度變化） （這個題目考慮錯誤，一分好像沒得到）7. 供水溫度不變， 散熱器是完全一樣的， 但 A散熱器的表面溫度大 于 B 散熱器的表面溫度， 如果不考慮干管總流量的限制， 如先想減 小兩個換熱器的表面溫差， 是應該提高干管的熱水流量還是減小干 管的熱水流量，為甚么？（要注意前提是干管

35、的流量不受限制，故 減小流量直至接近零， 或著增大流量都可以， 但實際中增大流量更 為合理，此題是增大減小都可以）見圖8. 在冷卻塔系統的設計中有的設計人員在冷卻塔出口安裝閥門， 有的在冷卻塔如口安裝閥門， 先假設由于所需制冷量減小到正常 工作裝態下的一半，則將水泵停止一臺，請問是閥門安裝在出口 的能正常工作還是閥門安裝在入口的能正常工作， 為什么？如下 圖（都有可能正常工作，也可能都不能正常工作，考慮前后兩個冷卻塔中的水的影響，比如前面冷卻塔鐘的水壓力大于管中的壓力可能產生倒空現象等）第十九屆人環決賽試題1、請問以下說法是否正確， 為什么？ “常溫下呈現紅色的物體說明該物體在常溫下紅色光的單

36、色發射率較其 他色光（綠、藍、黃等）的單色發射率高” （沒有內熱源） （10 分）答：要點，上述表述不對，因為常溫下物體呈現紅色是對紅色光的反射率較高，反射率較高的物體吸收率就 較低，那么其單色發射率也會較低。2、有一杯熱水， 若想使其能夠快速冷卻下來， 把該杯熱水放進盛有冷水的盆里。若想使其快速冷卻， 應該攪 拌杯中熱水還是盆中冷水，給出結論并說明原因。 （ 10 分）答：要點，應該攪拌杯中熱水，無論攪拌杯中熱水還是盆中冷水都能降低對流換熱熱阻，但攪拌杯中熱水能 夠加快其蒸發的速度，加快了潛熱交換，效果較顯著3、濕襯衣晾在某個干球溫度為 t 、濕球溫度為 t s 的環境內一段時間， 衣服的表

37、面將接近何種狀態？如果有兩 個房間，室內空氣相對濕度均恒為 60，但一間房間內空氣溫度恒為 30，另一間房間內空氣溫度恒為 20，在哪間房間內晾衣服干得快？請利用以下濕空氣焓濕圖解釋原因。（10 分）答】衣服表面接近濕球溫度 t s、相對濕度 100。30的房間晾衣服干得快。因為質交換的動力取決于濃度差，在30的環境中，衣服表面與空氣含濕量差大于在20的環境中衣服表面與空氣含濕量差。由于前者濕差大，質交換快，衣服也干得快。4、在北京地區， 如果用玻璃封閉了南向陽臺、 只留小面積的可開啟窗， 對室內冬、 夏熱環境會產生什么樣的 影響？如果是北向陽臺的話效果又會怎樣？答: 要點應該進行封南、封北與

38、不封分別對比，主要考慮太陽輻射，溫室效應，已經風。整體說來不封比封南 好，封北比不封稍好。5、如圖，流動介質相同的管流 1、2 匯合為管流 3，管流 1、2 的雷諾數相同且都為層流，若要使管3 中雷諾數也與其相等，請問： （ 15 分）1） 管 1、2 直徑分別為 d1、 d2，則管 3 的直徑 d3應為多少2） 管流 1、2 匯合后的流態是什么答：（ 1），d3=d1+d2（ 2），剛匯合時是紊流然后過渡到層流。6、判斷以下支管的流向，那些是確定的那些是不確定的（15 分）答：a1到 b1流向不定，其他是定的，流向很明顯。7、一高度密閉容器中充滿飽和空氣， 底部有一定量的水， 若對此容器進行

39、等溫降壓， 空氣中的含濕量和水蒸 氣分壓力將如何變化， 容器中的水量會不會有所改變？若容器中底部的水量很少， 大幅降壓將會出現何種 情況？答：等溫降壓，空氣中含濕量增加，水蒸氣分壓力不變。容器中總的水量不變，只是底部的液態水減少，空 氣中的氣態水增加。若容器底部水量很少，大幅降壓底部水全部蒸發后，空氣中含濕量不變，水蒸氣分壓力 降低。8、中東地區厚實的土墻和屋面能夠提供很好的室內熱環境，請問這種類型的圍護結構用于我國的廣東省民居會不會也很有效？如果用于黑龍江民居效果又如何？答：要點中東地區炎熱干燥晝夜溫差大，但日平均溫度較低，厚實的土墻和屋面有很大的熱慣性，強大的蓄 熱能力（白天蓄熱，夜晚釋放

40、）使得室內溫度維持較穩定且較舒適的程度。對于廣東省來說，日平均溫度較高，厚實的土墻和屋面使得白天和晚上都很熱；對于黑龍江省，厚實的土墻 和屋面使得室內室內熱環境夏季涼爽，冬季也較好。1. 請指出下述說法： “常溫下呈紅色的物體在常溫下紅色光的單色發射率較其他色光（黃 綠 藍等）的單色 發射率為高”是否正確，并闡明原因。 （注：指無加熱源條件下） + + =12. 有人將一杯熱水置于一盆涼水中進行冷卻。 為了使熱水涼得更快一些， 你認為他應該攪拌杯中的熱水還是 盆中的涼水？為什么？ 攪拌杯中熱水。此過程熱交換主要是相變換熱， 潛熱交換更強些，而兩側的自然對流熱阻相當。可分析外 側是空氣時，要攪拌

41、熱水可使其涼得更快，在水中則是相似的過程。3. 如圖所示的管路， 請分析其中各支路的流向， 哪些支路的流向是確定的， 哪些支路的流向具有不確定性？未說管徑大小等條件，阻抗和距離不成比例。用基爾霍夫定律，列方程分析。a2b2 不確定，其余確定，沿從左到右、從上到下的順序，4. 在北京地區， 如果用玻璃封閉了住宅的南向陽臺， 只留小面積開啟窗的話， 對室內冬、夏熱環境會產生什么影響？如果封閉的是北向陽臺的話效果會怎么樣？南向：冬夏都升溫。 北向：冬季保溫，但升溫作用小于封閉南向陽臺，夏季通風不好。5. 如圖，流動介質相同管流 1、2 匯合為管流 3，管流 1、2 的雷諾數相等，且都為層流，若要使管

42、流3 也與管流 1、2 的雷諾數相等，請問：如果管流 1、2 的管徑分別為 d1、d2，管流 3 的管徑 d3 應為多少？管 流 1、 2 匯合后的流態是什么？利用雷諾數公式和連續性方程得d3 =d 1 + d2混合處有少許紊流，隨后為層流。 （用雷諾數判斷，但要注意混合處的特殊性）6. 濕襯衣在某個干球溫度為 t ，濕球溫度為 t s的房間內一段時間， 衣服表面將接近何種狀態？如果有兩個房 間，室內空間相對濕度均為 60%，但一個為 30，一個為 20，哪個干得快？ 衣服表面為濕球溫度 t s。利用焓濕圖的特性不同相對濕度線間的空隙“上寬下窄”，得出兩者相對濕度差的大小，而相對濕度差即為此質

43、交換的動力，相對濕度差大的干得快。7. 一高強度密閉容器中充滿飽和空氣， 底部有一定量的水。 如果對此容器進行等溫減壓， 空氣中的含濕量和 水蒸氣分壓力如何變化？容器內的水是否變化？少量水且大幅降壓呢？ 含濕量上升，水蒸氣分壓力不變，容器內的水減少。少量水時，含濕量先上升后不變，水蒸氣分壓力先不 變后下降。飽和水蒸氣分壓力是溫度的單值函數，故等溫減壓過程中飽和水蒸氣分壓力始終不變， 但飽和空氣總的壓力降低導致其中水蒸氣分壓力的降低，低于其飽和壓力， 故會引起容器的水蒸發入空氣來滿足其飽和狀態，所以含濕量增加和水蒸氣分壓力不變。而水較少時， 當水蒸發完畢仍無法保證其飽和狀態， 則水蒸氣分壓力會下

44、降。8. 中東地區民居厚實的土墻和屋面能夠形成很好的室內熱環境。 請問這種類型的維護結構用于我國廣東省民 居是不是也會很有效？如果用于黑龍江省的民居效果怎么樣？ 土墻和屋面蓄熱性能良好，有較大的熱慣性，但不防雨，適合中東地區干燥且溫差大的氣候。 中東地區室 外溫差大，從此圍護結構可以減少室內溫差，類似應用：延安窯洞。廣東地屬華南，日均溫度較高，不需要蓄熱，且降水較多，應該用外遮陽設施和單薄墻體。 對于黑龍江，如不考慮降水影響或對土墻增加防水設施，則可用此類圍護結構。第二十屆人環獎復賽試題1、 一個空調房間，只有一面外墻，室內熱源為一大功率燈。把該燈光投射到外墻內表面上， 跟把燈光投射到內墻表面

45、上，對房間的冷負荷有沒有影響？為什么？2、 分別在一個送風口的入口前和入口處放入均勻的放光顆粒，采用相機聯系拍攝來指示室 內空氣的流動信息；1、兩種情況分別反應了什么樣的流動信息？2、在什么條件下兩種流動情況一樣？3、對一密閉容器中的濕空氣等溫降壓，請問容器濕空氣的含濕量和相對濕度以及水蒸氣的 分壓力如何變化，為什么？4、一個冷卻水的循環系統如圖所示，你對此系統有何評價和建議？按你的建議，系統中的 水泵的揚程是多少？各參數如圖中所示。5、把兩個相同功率和相同型號的電加熱器分別插入均勻靜止的巖土、水和空氣中，問那個 加熱器在開始階段表面溫度上升最快？加熱最后， 那個加熱器表面溫度最高？為什么？6

46、、 在北方的居住建筑的圍護結構為了節能通常都采用熱阻比較大的墻體，而夏熱冬暖地區 則沒有這一要求，為什么？為了節能，你熱為夏熱冬暖地區的居住建筑應該采取什么樣的措施？7、 白色百葉窗簾在夏天是應該掛在玻璃窗的室內側還是室外側。白色百葉窗簾在冬天時應 該掛在玻璃窗的室內側還是室外側，為什么？8、 只有一層單層玻璃窗的房間，窗框保暖性能良好，房間內通風次數和產濕量不變，在采 暖時容易結露還是沒采暖時容易結露？結露是在玻璃窗的室內側還是室外側？玻璃上 的露分布均勻嗎？為什么？ 十五屆環獎考題參考答案流體力學部分（ 25 分）一基本概念題（每題 3 分，總分 15 分）1（1）易流動性 （ 2）壓縮性

47、（ 3）壓縮性 2水平面，水平面， 水平面 3牛頓流體， 如水、空氣 4N/m2 或 Pa， 10；5圓形風道過流能力大。因為在阻力平方區，阻力取決于流速。而方管的濕周比圓管大，所以沿程摩阻系數 比圓管大，因此必定流速比圓管的低方能維持二者沿程阻力損失相同。分析題（ 10 分）（1）水泵的揚程等于 h局部阻力沿程阻力； （5 分） （2）降低；（2.5 分） （3）降低。（2.5 分） 工程熱力學部分（ 25 分）一基本概念題（每空 1.5 分，總分 15 分）1a點和 b 點的連線上，反比2性質，狀態3定壓4較大，較小506 同溫熱源和同溫冷源的溫度，工質 二分析題（ 10 分） 對一密閉容

48、器中的飽和濕空氣進行等溫加壓，空氣中的含濕量和水蒸氣分壓力將如何 改變？請解釋其原因。【答】由于空氣的飽和水蒸氣分壓力 Pab 只跟溫度有關，所以等溫加壓后的空氣飽和水蒸氣分壓力應該仍然 不變。但由于容器內空氣（混合氣體）的總壓力增加，導致容器內的水蒸氣組分承受的分壓力增加，從而超 過其飽和壓力，必然導致空氣中水分析出，以維持容器內飽和空氣的水蒸氣分壓力水平不變，從而導致空氣 的含濕量降低，傳熱學部分（ 25 分）一基本概念題（每空 2 分，總分 6 分）1慢，減小 2. 趨向均勻一致二簡答題（總分 9 分）1. （3 分）在給定加熱和被加熱流體的進、出口溫度參數條件下，設計出兩臺單流程換熱

49、器，設計換熱量相等，但是，設計人一臺考慮了污垢熱阻，一臺沒有考慮污垢熱阻，請問實際運行中哪臺換 熱量大，為什么？【答】考慮了污垢熱阻的換熱器換熱量大，因為它的傳熱面積比較大，所以其換熱量比較大。2. （6 分）白瓷磚表面對一切熱輻射都具有高反射率、低吸收率嗎？太陽輻射下的白瓷磚 是否可以看作是灰體？在什么條件下可以看作是灰體？【答】 . （1） 不是。白瓷磚表面對可見光與近紅外線具有高反射率、低吸收率，但對長波紅外線則具有低 反射率、高吸收率。 （2 分）（2）在太陽輻射的主要波長范圍內， 白瓷磚的單色吸收率均隨波長顯著變化， 因此不能看成是灰體。 （2 分）（3）只有在長波輻射條件下，白瓷磚

50、的單色吸收率近似常數，可以看作是灰體。（ 2 分）三分析題（ 10 分）濕襯衣晾在某個干球溫度為 t 、濕球溫度為 ts 的環境內一段時間，衣服的表面將接近何種狀態？如果有兩個 房間，室內空氣相對濕度均恒為 60，但一間房間內空氣溫度恒為 30 ，另一間房間內空氣溫度恒為 20， 在哪間房間內晾衣服干得快？請利用以下濕空氣焓濕圖解釋原因。【答】衣服表面接近濕球溫度 ts 、相對濕度 100。（ 4 分）30的房間晾衣服干得快。 （2 分）因為質交換的動力取決于濃度差，在30的環境中，衣服表面與空氣含濕量差約為2.3g/kg ；在 20的環境中，衣服表面與空氣含濕量差約為 1.7g/kg 。由于

51、前者濕差大，質交換快，衣服也干得快。（4 分）建筑環境學部分（ 25 分） 一簡要回答以下問題（每題 3分，總分 15 分） 1高層塔式住宅樓的樓上單元通風好還是樓下的單元通風好？為什么？ 【答】由于室外風速沿垂直方向上有梯度，在邊界層內距離地面越遠風速越高，所以高層單元室外的風速要 高于底層單元的室外風速，高層單元通風好。2 在房間里有 4 個風口，每個風口在室內造成的噪聲級都是40dB。這個房間的總噪聲級是多少？【答】兩個相同噪聲源疊加增加 3dB，四個疊加增加 6dB，因此是 46dB。 3 空氣濕度越高，人就一定會 覺得越熱，對不對？為什么？【答】在偏熱環境下濕度越高越覺得熱，但在偏冷

52、環境下高濕度會使得服裝變得潮濕，服裝熱阻降低，增加 人的冷感。4 僅采用空氣齡是不是就能評價室內各處的室內空氣品質的優劣了？為什么？ 【答】不能。空氣齡只能反映空氣的新鮮度，不能反映其中污染物的濃度。而室內空氣品質還與污染源的位 置有關。5 冬季夜間把窗戶上的金屬外百葉卷簾放下來有助于降低采暖負荷嗎？請說明原理。 【答】能。因為金屬外百葉卷簾本身以及和玻璃間的空氣夾層不僅可以增加一定的傳熱熱阻，而且更重要的 是能夠阻隔玻璃對天空的長波輻射散熱。二分析題（ 10 分） 在某住宅樓同一層上建筑設計與圍護結構熱工特性完全相同的兩套單元房，一套窗戶朝東，一套窗戶朝西。 夏季室內熱環境哪個更好一些？為什

53、么？【答】朝東的單元房夏季熱環境要好些，因為下午室外氣溫比較高，同時朝西的單元獲得的太陽輻射比較多， 雙重疊加的作用導致室內熱過熱或空調負荷過高。上午朝東的單元獲得太陽輻射比較多，但此時的室溫空氣 溫度比較低，氣溫和太陽輻射的兩個峰值錯開了，所以室內熱狀況要比朝西的單元好。第十六屆人環獎試題一 流體力學部分（ 26 分） 1在斷面面積和形狀沿不變的情況下，總流的總壓，動壓及靜壓分別如何變化？（3 分）2拉格朗日法與歐拉法的側重點有何不同？（3 分）3在同樣是冷射流的情況下，貼附射流與自由射流的軸心運動軌跡有何不同？（3 分）4在沿和損失與局部損失均相同的情況下，開式水循環系統與閉式水循環系統所

54、耍的水泵 揚程是否一樣？（ 3 分）5已知過流面積想等的圓斷面與方形斷面，沿流長度相等，且都處于阻力平方區，何都的過流能力更大？（ 3 分）6 量輸入及能量輸出的情況下應該如何應用這個方和呢？（ 3 分） 7牛頓內摩檫定律的適用條件是什么？這種流體有何性質？以下流體中哪些屬于這種流 體： 1，水； 2潤滑油； 3血液； 4鹽溶液； 5空氣？（ 4分） 8從力學角度來看，流體與固體的區別是什么？液體與氣體的區別是什么？當流體馬赦數 小于 1 的情況下，其什么物理性質可以忽略？（ 4 分）二 工程熱力學部分（ 25 分） 1比較工質三個溫度的大小：干球溫度，露點溫度，濕球溫度。（3 分）2已知二元

55、混合溶液中，組分A的沸點高于組分 B的沸點，問哪種組分更容易揮發？（3 分）3是否適用于氣體的壓縮過程？（ 3 分）4混合氣體的比熱與哪些參數有關？（3 分）5所體的摩爾體積與其性質有關嗎？其數值取決于哪些參數？（3 分）6（3 分）7試分析：對飽和空氣進行等溫加壓的過程中，其含濕量及其水蒸氣分壓力如何變化？（7 分）三 傳熱學部分（ 24 分） 1物體導溫系數的意義是什么？其與溫度波的衰減有何關系？其波動頻率與溫度波的衰減又有何關系？（3分）2熱交換的推動力是什么？質交換的推動力是什么？（3 分）3在換熱過程中發生冷凝或蒸發的情況下對換熱系數的大小有何影響？（3 分）4冷凝過程中光滑管束第一

56、排管子的傳熱系數與后面幾排管子的傳熱系數的計算有何區別？（3 分）5紊流邊界層增長較層流邊界層增長快還是慢？在層流情況下，傳熱系數的大小沿和如何變化？（3 分）6在換熱器中，增加水流量并不能有效增加其傳熱系數，是因為主要熱阻在空氣側，那么加大水流量對提高 換熱量的大小沒有作用，這種說法對嗎？為什么？（ 4 分）7有兩臺換熱器，在設計開始，一臺考慮了污垢熱阻，一臺沒有考慮污垢熱阻，那么實際運行起來，在傳溫 差相等的情況下，何都的換熱量大？為什么？（ 5 分）四 建筑環境學部分（ 25 分）1一空調房間有三面內內墻和一面外墻，內有一燈光熱源，問將燈光投射到內墻跟將燈光投射到外墻相比，對室內冷負荷有沒有影響？（5