新疆理工学院《材料工程传输原理》2023-2024学年第一学期期末试卷（模拟还原版）

新疆理工学院《材料工程传输原理》2023-2024学年第一学期期末试卷（模拟还原版）新疆理工学院《材料工程传输原理》2023‑2024学年第一学期期末试卷（模拟还原版）新疆理工学院《材料工程传输原理》期末试卷院（系）\\\\\\\\班级\\\\\\\\学号\\\\\\\\姓名\\\\\\\\题号一二三四五总分得分一、单项选择题（每题1分，共15分）纤维增强复合材料，纤维方向与受力方向一致时，性能显著提高的是（）

A.拉伸强度 B.冲击韧性 C.断裂伸长率 D.硬度金属冷加工后性能变化最显著的是（）

A.强度 B.塑性 C.韧性 D.导电性动量传输中雷诺数Re物理意义是（）

A.惯性力/粘性力 B.粘性力/惯性力 C.浮力/粘性力 D.惯性力/重力圆管层流流动，管截面流速分布为（）

A.均匀分布 B.抛物线分布 C.对数分布 D.指数分布傅里叶导热定律表达式q=−λ∂T∂x，负号含义（）

A.热量从低温到高温 B.热量沿温度降低方向传递下列哪个不属于热量传输基本方式（）

A.导热 B.对流换热 C.辐射换热 D.分子热扩散努塞尔数Nu的物理意义（）

A.对流换热与导热比值 B.动量扩散/热量扩散

C.浮力/粘性力 D.动量扩散/质量扩散黑体的吸收率为（）

A.0 B.0.5 C.1 D.无穷大菲克第一定律描述的是（）

A.稳态扩散 B.非稳态扩散 C.对流换热 D.层流流动施密特数Sc表征（）

A.动量扩散与质量扩散之比 B.热量扩散与质量扩散之比

C.惯性力与浮力之比 D.导热与辐射之比流体层流转变湍流的临界Re约为（圆管）（）

A.2300 B.1000 C.5000 D.10000固体材料导热系数随温度升高，大多数金属（）

A.增大 B.减小 C.不变 D.无规律双膜理论主要用于解释（）

A.相际传质 B.固体导热 C.管内流动 D.黑体辐射格拉晓夫数Gr主要应用于（）

A.强制对流 B.自然对流 C.辐射换热 D.分子扩散非稳态导热，傅里叶数Fo越大代表（）

A.时间越短 B.时间越长 C.物体尺寸越大 D.导热系数越小二、判断题（每题1分，共10分，对√错×）牛顿内摩擦定律只适用于牛顿流体的层流。（）湍流时，管内的速度分布呈抛物线。（）导热系数λ是材料本身物性参数，与温度无关。（）热辐射不需要介质，可以在真空中传递能量。（）菲克第二定律用于描述稳态扩散过程。（）Re越大，流体越容易发展为湍流。（）灰体的发射率等于它的吸收率。（基尔霍夫定律，热平衡）（）边界层分为速度边界层和热边界层、浓度边界层。（）质量传输只存在于气体中，固体内部不会发生扩散传质。（）相似原理可以把模型实验结果推广到实际工程。（）三、填空题（每空1分，共20分）传输三传指：\\\\\\\\传输、\\\\\\\\传输、\\\\\\__传输。牛顿内摩擦定律：τ=μdudy，μ称为\\\\\\\圆管内流动，Re＜2300为\\\\\\\\；Re＞4000为\\\\\\\\。傅里叶定律：热流密度与\\\\\\__成正比，负号表示热量朝向温度降低方向。对流换热牛顿冷却公式：q=\\\\\\\\。斯蒂芬‑玻尔兹曼定律，黑体辐射力Eb=\\\\\\\菲克第一定律：JA=−DdCAdx，D称为\\\无量纲数：Pr数=/；Sc数=/。边界层两个主要特征：\\\\\\\\梯度大，\\\\\\__梯度小。热阻串联，总热阻等于各层热阻\\\\\\\\；并联热阻总热阻倒数等于各热阻倒数\\\\\\\\。非稳态扩散的控制方程是菲克第\\\\\\__定律。自然对流产生的根本原因是流体内部存在\\\\\\__引起密度差。四、简答题（共35分）简述动量、热量、质量传输的相似性（6分）层流和湍流有什么主要区别？（7分）写出傅里叶导热定律，说明每个符号的物理意义以及负号含义（8分）简述菲克第一、第二定律适用条件与物理意义（7分）什么是速度边界层？（7分）五、计算题（共20分）1.（10分）某平壁炉墙两层复合，耐火砖厚度δ1=200mm，导热系数λ1=0.8W/(m·K)；保温层δ2=80mm，λ2.（10分）20℃水在内径d=25mm圆管以u=0.8m/s流动。水物性：ρ=998kg/m参考答案一、单选（15分）1.A 2.A 3.A 4.B 5.B

6.D 7.A 8.C 9.A 10.A

11.A 12.B 13.A 14.B 15.B二、判断（10分）1.√ 2.× 3.× 4.√ 5.×

6.√ 7.√ 8.√ 9.× 10.√三、填空（20分）1.动量、热量、质量

2.动力粘度（粘度）

3.层流、湍流

4.温度梯度

5.h(Tw−Tf)

6.σ0T4

7.扩散系数

四、简答（35分）三传相似性

动量传输（流体流动）、热量传输（传热）、质量传输（扩散），遵循形式一致的微分方程；都存在分子传递（扩散）和涡旋传递（湍流）；都可以用通量=‑系数×梯度统一表达；存在对应的无量纲数类比（Pr、Sc等），边界层理论形式相同。层流与湍流区别

①层流：流体分层平行流动，质点无宏观混掺；Re小；速度抛物线分布；阻力和流速一次方成正比。

②湍流：流体质点无规则脉动混掺；Re大；速度平坦，近壁梯度大；阻力近似和流速平方成正比；存在附加涡粘性。傅里叶定律：

q=−λ∂T∂x

q：热流密度W/m2；λ导热系数W/(菲克定律第一定律JA=−Dd第二定律∂CA∂t速度边界层：流体流过固体壁面，受粘性作用，紧靠壁面形成，流速从壁面0增大到来流主流速