熱工人員應(yīng)知應(yīng)會(huì)問答題含答案

1.

在二進(jìn)制數(shù)中，什么樣的數(shù)為真值?答：直接用正號(hào)“十”和負(fù)號(hào)“一”來表示的二進(jìn)制數(shù)，稱為帶符號(hào)數(shù)的真值。2.

什么是機(jī)器數(shù)?機(jī)器數(shù)有哪幾種形式?答：將符號(hào)數(shù)碼化的數(shù)稱為機(jī)器數(shù)。機(jī)器數(shù)有3種形式：原碼、補(bǔ)碼和反碼。3.

什么是定點(diǎn)數(shù)?什么是浮點(diǎn)數(shù)?答：一個(gè)數(shù)的小數(shù)點(diǎn)隱含地位于預(yù)定的位置上，將這種表示的數(shù)稱為定點(diǎn)數(shù)。若小數(shù)點(diǎn)在數(shù)中的位置不固定，或者說是浮動(dòng)的，稱這種用浮點(diǎn)表示的數(shù)稱為浮點(diǎn)數(shù)。4.

什么是原碼、反碼及補(bǔ)碼?答：原碼：正數(shù)的符號(hào)位用“0”表示；負(fù)數(shù)的符號(hào)位用“1”表示。反碼：正數(shù)的反碼與原碼相同，最高位為符號(hào)位，用“0”表示正，其余位為數(shù)值位；負(fù)數(shù)的反碼由其正數(shù)按位取反(包括符號(hào)位)而形成；補(bǔ)碼：正數(shù)的補(bǔ)碼與原碼相同，即最高位為符號(hào)位，用“0”表示，其余位為數(shù)值位；負(fù)數(shù)的補(bǔ)碼由其反碼最后一位加1所形成。1.

什么是流量?什么是平均流速?它與實(shí)際流速有什么區(qū)別?答：液體流量是指單位時(shí)間內(nèi)通過過流斷面的液體數(shù)量。其數(shù)量用體積表示，稱為體積流量，常用m3/s或m3/h表示；其數(shù)量用重量表示，稱為重量流量，常用kg/s或kg/h表示。平均流速：是指過流斷面上各點(diǎn)流速的算術(shù)平均值。實(shí)際流速與平均流速的區(qū)別：過流斷面上各點(diǎn)的實(shí)際流速是不相同的，而平均流速在過流斷面上是相等的(這是由于取算術(shù)平均值而得)。2.

運(yùn)動(dòng)著的流體具有哪幾部分能量?答：穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)的流體，因其具有質(zhì)量m(kg)、壓力P(Pa)、運(yùn)動(dòng)速度w(m/s)、所處位置相對(duì)高度Z，使流體具有三種能量:壓力能

mp/ρ

(N·m)動(dòng)

能

mw2/2

(N·m)位

能

mgZ

(N·m)上述三種能量表達(dá)式分別除以mg，則分別成為p/ρg，w2/2g，Z它們之和是運(yùn)動(dòng)著的流體的總能量。即總能量(能頭)＝Z+P/ρg+w2/2g

Z---測(cè)點(diǎn)到基準(zhǔn)面的垂直距離，m；P---液體靜壓力，Pa；ρ---液體密度，kg／m3；w---液體流速，m/s；g---重力加速度．m/s2。3.

什么是伯努里方程式？答：伯努里方程是能量守恒定律在流體力學(xué)中的表現(xiàn)形式。單位質(zhì)量的理想流體在流動(dòng)過程中，位能、壓力能和動(dòng)能之和守恒。即Z+P/ρg+w2/2g=常數(shù)單位質(zhì)量的理想流體，由斷面1流到斷面2，其位能、壓力能、動(dòng)能可以互相轉(zhuǎn)換，有增有減，但能量總和保持不變。因此，可列出斷面1和斷面2的能量變化方程式，即伯努里方程式Z1+P1/ρg+w12/2g=Z2+P2/ρg+w22/2gZ1、Z2---流體在斷面1和斷面2與基準(zhǔn)面的垂直距離，m；P1、P2---流體在斷面1和斷面2的壓力，Pa；w1、w2---流體在斷面1和斷面2的流速．M/sρ---流體密度，kg／m3；g---重力加速度，m／s2；。上式是建立在理想流體基礎(chǔ)上的，即認(rèn)為流體沒有粘性，流動(dòng)過程中沒有能量損失。而實(shí)際流體是有粘性的，從斷面l流到斷面2要有能量損失。所以，對(duì)于實(shí)際流體，上述方程式需改寫成：

Z1+P1/ρg+w12/2g=Z2+P2/ρg+w22/2g+hS式中hS---液體由斷面l流到斷面2的能量損失，m。伯努里方程式可以確定流體在不同斷面時(shí)的參數(shù)關(guān)系，在工程技術(shù)上有著廣泛的應(yīng)用。實(shí)際使用的皮托管、文丘利管、U形差壓計(jì)等，都是以該方程為理論基礎(chǔ)的。4.

什么叫連通器？連通器原理在工程上有何用途?答：所謂連通器，是液面以下相互連通的兩個(gè)或幾個(gè)容器，如圖2—20所示。實(shí)用中的連通器有如下幾種情況：

圖2—20連通器⑴連通器的兩個(gè)容器中注入同樣的液體(ρ1＝ρ2)，液面上壓力相等(P1=P2)時(shí)，中間A點(diǎn)兩側(cè)靜壓相等：P1+ρ1gh1=P2+ρ2gh2因?yàn)镻1=P2；ρ1=ρ2所以h1=h2這說明盛有相同液體、液面上壓力相等的連通器，其液面高度相等。⑵連通器盛有相同液體，但液面上壓力不等，則液面的壓力差等于連通器兩容器液面高差所產(chǎn)生的壓差。即P1-P2=ρg（h1-h2）⑶連通器液面上壓力相等，但兩側(cè)有互不相混的不同液體，自分界面起兩液面之高度與液體密度成反比。ρ1/ρ2=h2/h1即連通器原理在工程上有著廣泛的應(yīng)用。如各種液面計(jì)(水位計(jì)、油位計(jì)等)，水銀真空計(jì)，液柱式風(fēng)壓表，差壓計(jì)等，都是應(yīng)用連通器原理制成的。5.

什么是層流?什么是紊流?答：流體有層流和紊流兩種流動(dòng)狀態(tài)。層流是各流體微團(tuán)彼此平行地分層流動(dòng)，互不干擾與混雜。紊流是各流體微團(tuán)間強(qiáng)烈地混合與摻雜、不僅有沿著主流方向的運(yùn)動(dòng)，而且還有垂直于主流方向的運(yùn)動(dòng)。6.

層流和紊流各有什么流動(dòng)特點(diǎn)?在汽水系統(tǒng)上常遇到哪一種流動(dòng)?答：層流的流動(dòng)特點(diǎn)：各層間液體互不混雜液體質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)軌跡是直線或是有規(guī)則的滑曲線。紊流的流動(dòng)特點(diǎn)：流體流動(dòng)時(shí)，液體質(zhì)點(diǎn)之間有強(qiáng)烈的互相混雜，各質(zhì)點(diǎn)都呈現(xiàn)出雜亂無章的紊亂狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)軌跡不規(guī)則，除有沿流動(dòng)方向的位移外，還有垂直于流動(dòng)方向的位移。發(fā)電廠的汽、水、風(fēng)、煙等各種管道系統(tǒng)中的流動(dòng)，絕大多數(shù)屬于紊流運(yùn)動(dòng)。只有粘性較大的液體(重油，潤滑油)在低速流動(dòng)中才會(huì)出現(xiàn)層狀流動(dòng)。流體的流動(dòng)狀態(tài)，在不同場(chǎng)合會(huì)有不同的利與弊。紊流狀態(tài)時(shí)、由于分子間擾動(dòng)強(qiáng)烈，對(duì)增強(qiáng)傳熱有利。而紊流必然要增大流動(dòng)阻力，增加能量損失。7.

什么是雷諾數(shù)?雷諾數(shù)有何實(shí)用意義?答：流體的流動(dòng)狀態(tài)屬于層流或紊流，在一些實(shí)驗(yàn)裝置中可以直觀地看出。但實(shí)際流體在管道中的流動(dòng)狀態(tài)，是無法靠直觀來判別的。雷諾通過長期試驗(yàn)研究，發(fā)現(xiàn)流體的流動(dòng)狀態(tài)與流速、管道直徑和流體運(yùn)動(dòng)粘性等因素有關(guān)，并總結(jié)出判斷流體狀態(tài)的數(shù)值，稱為雷諾數(shù)。因此，雷諾數(shù)是用來判斷流體流動(dòng)狀態(tài)的標(biāo)準(zhǔn)。雷諾數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)式為：Re=wd/γ式中w

---流體平均流速，m/s；d

---管子內(nèi)徑，對(duì)非圓形管用當(dāng)量直徑，m；γ

---流體的運(yùn)動(dòng)粘度．m2/s。對(duì)一般無擾動(dòng)因素的直管段來說，當(dāng)雷諾數(shù)Re<2300時(shí)，流體流動(dòng)狀態(tài)為層流；當(dāng)Re>(3000～4000)時(shí)，流動(dòng)狀態(tài)為紊流，8.

什么是流動(dòng)阻力與阻力損失?答：實(shí)際流體在流動(dòng)過程中，其總能量是沿著流動(dòng)方向而逐漸減小。這是由于流體本身具有粘性、流動(dòng)時(shí)有內(nèi)摩擦力產(chǎn)生；流道邊界不可能完全光滑，也要產(chǎn)生摩擦力；同時(shí)流動(dòng)過程中還會(huì)有流道的形狀、流動(dòng)方向的變化與其它障礙，這些都會(huì)使流體在流動(dòng)過程中受到阻力。這種阻力稱水力阻力或流動(dòng)阻力，流體流動(dòng)就需克服這些阻力，從而使一部分能量轉(zhuǎn)化為不能做功的熱能而損失掉，使流體總能量沿流程逐漸減??；這種由流動(dòng)阻力所引起的能量損失稱為阻力損失。9.

試說明流體在管道內(nèi)流動(dòng)的壓力損失分幾種類型?答：流體在管道內(nèi)流動(dòng)的壓力損失有兩種。⑴沿程壓力損失：流體在流動(dòng)過程中用于克服沿程壓力損失的能量稱為沿程壓力損失。粘性流體流動(dòng)時(shí)，流體層間內(nèi)摩擦力及流體與流道壁面的摩擦力總是阻滯流體前進(jìn)，這種沿流程出現(xiàn)的摩擦阻力稱為沿程阻力、流體克服沿程阻力而損失的一部分能量，稱為沿程壓力損失。⑵局部壓力損失：流體在流動(dòng)過程中用于克服局部阻力損失的能量稱為局部壓力損失。流體的流道中會(huì)有閥門、擋板、彎頭、三通等裝置及流通截面突然變化等情況。流體流經(jīng)這些局部位置時(shí)，流速將重新分布、流體質(zhì)點(diǎn)與質(zhì)點(diǎn)之間因慣性而發(fā)生碰撞、產(chǎn)生旋渦等情況，使流體流動(dòng)受到阻礙。這種阻礙發(fā)生在局部區(qū)段。故稱局部阻力。流體為克服局部阻力而損失的能量，稱為局部壓力損失。10.

什么是水錘?有何危害?答：在壓力管路中，由于液體流速的急劇變化，從而造成管中的液體壓力顯著、反復(fù)、迅速地變化，對(duì)管道有一種“錘擊”的特征，這種現(xiàn)象稱為水錘(或叫水擊)。水錘有正水錘和負(fù)水錘之分，它們的危害有：正水錘時(shí)，管道中的壓力升高，可以超過管中正常壓力的幾十倍至幾百倍，以致管壁產(chǎn)生很大的應(yīng)力，而壓力的反復(fù)變化將引起管道和設(shè)備的振動(dòng)，管道的應(yīng)力交變變化、將造成管道、管件和設(shè)備的損壞。負(fù)水錘時(shí)，管道中的壓力降低，也會(huì)引起管道和設(shè)備振動(dòng)。應(yīng)力交替變化，對(duì)設(shè)備有不利的影響，同時(shí)負(fù)水錘時(shí)，如壓力降得過低可能使管中產(chǎn)生不利的真空，在外界壓力的作用下，會(huì)將管道擠扁。為了防止水錘現(xiàn)象的出現(xiàn)，可采取增加閥門起閉時(shí)間，盡量縮短管道的長度，在管道上裝設(shè)安全閥門或空氣室，以限制壓力突然升高的數(shù)值或壓力降得太低的數(shù)值。11.

如何消除或減輕水擊危害？答：消除或減輕水擊危害的基本方法有：(1)緩慢開啟或關(guān)閉閥門；(2)盡量縮短閥件與容器間的管道長度；(3)止回閥應(yīng)動(dòng)作靈活，不應(yīng)出現(xiàn)忽開忽關(guān)現(xiàn)象；(4)管道應(yīng)裝設(shè)安全閥、空氣閥或蓄能器；(5)蒸汽管道送汽前要充分暖管，徹底疏水，然后緩慢開啟閥門送汽。12.

什么是金屬的機(jī)械性能?答：金屬的機(jī)械性能是金屬材料在外力作用下表現(xiàn)出來的特性。如彈性、強(qiáng)度、硬度、韌性和塑性等。13.

什么是金屬材料的變形?變形過程有哪三個(gè)階段?答：金屬材料在外力作用下，所引起的尺寸和形狀的變化稱為變形。任何金屬，在外力作用下引起的變形過程可分為三個(gè)階段：⑴彈性變形階段。即在應(yīng)力不大的情況下，變形量隨應(yīng)力值成正比例增加，當(dāng)應(yīng)力去除后變形完全消失。⑵塑性變形階段。即應(yīng)力超過材料的屈服極限時(shí)，在應(yīng)力去除后變形不能完全消失，而有殘留變形存在，這部分殘留變形即塑性變形。⑶斷裂。當(dāng)應(yīng)力繼續(xù)增大，金屬在大量塑性變形之后即發(fā)生斷裂。14.

什么是剛度和硬度?什么是韌性？答：零件在受力時(shí)抵抗彈性變形的能力稱為剛度。硬度是指金屬材料抵抗硬物壓入其表面的能力。金屬材料抵抗沖擊載荷的能力稱為韌性或沖擊韌性，即材料承受沖擊載荷時(shí)迅速產(chǎn)生塑性變形的性能。15.

金屬材料有那些物理化學(xué)性能？答：⑴密度：物質(zhì)單位體積所具有的重量稱為密度。如普通碳素鋼的密度7.85g/cm3，水銀的密度為13.6g/cm3。⑵熔點(diǎn)：金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)時(shí)的溫度稱為熔點(diǎn)。熔點(diǎn)高的金屬常用來制造耐熱零件，如過熱器管、汽輪機(jī)葉片等。⑶導(dǎo)電性：金屬傳導(dǎo)電流的能力稱為導(dǎo)電性。銀的導(dǎo)電性最好，其次是銅和鋁。⑷導(dǎo)熱性：金屬傳導(dǎo)熱量的能力稱為導(dǎo)熱性，一般說來，導(dǎo)電性好的材料其導(dǎo)熱性也好。⑸熱膨脹性：金屬變熱時(shí)體積發(fā)生脹大的現(xiàn)象，稱為熱膨脹性。⑹抗氧化性；金屬材料在高溫時(shí)抵抗氧化腐蝕的能力．稱為抗氧化性。⑺耐用蝕性；金屬材料抵抗各種介質(zhì)(大氣、酸、堿、鹽等)侵蝕的能力稱為耐腐蝕性。16.

什么是碳鋼?按含碳量可分為哪三類碳鋼?答：碳鋼除了鐵、碳兩種元素外，還有少量的硫、磷、錳、硅等元素，其中硫、磷在鋼中是有害元素。碳鋼按含碳量可分為：(1)低碳鋼：含碳量小于0.25%的鋼。(2)中碳鋼：含碳量為0.25%～0.60%的鋼。(3)高碳鋼：含碳量大于0.60%的鋼。17.

什么叫鑄鐵?鑄鐵可分哪幾種?答：含碳量大于2.06%的鐵碳合金稱為鑄鐵。鑄鐵可分為白口鑄鐵(硬而脆、很難切削加工)；灰口鑄鐵(軟、有良好的鑄造性、切削加工性、抗磨性以及減震性等)；球墨鑄鐵(具有一定的塑性和韌性，性能良好，價(jià)格低廉)；可鍛鑄鐵和合金鑄鐵。18.

合金元素可以使鋼材獲得哪些特殊的性能?答：在鋼中加入元素鉻(Cr)、鎳(Ni)、錳(Mn)、鈦(Ti)等，可以提高鋼的耐腐蝕性，若鋼中加入足夠的鉻(Cr)、硅(Si)、鋁(A1)等元素可以提高鋼的抗氧化能力。若在鋼中加入元素鎢(W)、鉬(Mo)、釩(V)等，能明顯地提高鋼在高溫下的強(qiáng)度；若加入鉻(cr)、鉬(Mo)、釩(V)、鈦(Ti)等元素還可以提高鋼的耐磨性。19.

何謂疲勞、疲勞損壞和疲勞強(qiáng)度?答：在工程實(shí)際中，很多機(jī)器零件所受的載荷不僅大小可能變化，而且方向也可能變化，如轉(zhuǎn)動(dòng)機(jī)械的軸，齒輪的齒等。這種載荷稱為交變載荷，交變載荷在零件內(nèi)部將引起隨時(shí)間而變化的應(yīng)力，稱為交變應(yīng)力。零件在交變應(yīng)力的長期作用下，會(huì)在小于材料的強(qiáng)度極限σb甚至在小于屈服極限σs的應(yīng)力下斷裂，這種現(xiàn)象稱為疲勞。因金屬疲勞發(fā)生的損壞稱為疲勞損壞，也稱為金屬的疲勞失效。金屬材料在無限多次交變應(yīng)力作用下，不致引起斷裂的最大應(yīng)力稱為疲勞極限或疲勞強(qiáng)度。20.

什么是熱應(yīng)力？答：眾所周知，溫度的改變會(huì)引起物體膨脹和收縮。若物體的所有纖維都能自由膨脹或收縮，則溫度變化不產(chǎn)生任何應(yīng)力。然而，在一連續(xù)體內(nèi)，這樣的膨脹或收縮通常不能自由地進(jìn)行，因而在物體內(nèi)產(chǎn)生了應(yīng)力。加在物體上的、阻止膨脹或收縮的外加約束，也使物體內(nèi)產(chǎn)生應(yīng)力。這些應(yīng)力都稱之為熱應(yīng)力。21.

什么是熱沖擊？答：由于急劇加熱或冷卻使物體產(chǎn)生劇烈的溫度變化時(shí)，該物體就要產(chǎn)生沖擊熱應(yīng)力，這種現(xiàn)象叫做熱沖擊。熱沖