2018年华北电力大学(北京)可再生能源学院824工程热力学考研核心题库
● 摘要
一、简答题
1． 定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图，并在
【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。
图上定性地分析回热对热效率的影响。
图
与未采用回热的循环相比，循环净功
不变，回热后，只有5-3过程吸热，即减小，
故循环效率提高。
2． 水蒸气的朗肯循环，其放热过程为定温过程，吸热过程也有部分是等温的，而人们又常说定温吸热和定 温放热最为有利，可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低？
【答案】卡诺循环的吸热过程和放热过程都是等温进行的，卡诺循环热效率也是最高的，但是并不代表等温吸热 和等温放热就一定有利，真正决定热效率的要看吸热量和放热量的多少。吸热越多、放热越少，则循环的热效率 就越尚。蒸汽循环与柴油机循环相比，在放热过程中，蒸汽动力循环工质的放热温度与环境介质的吸热温度温差较小，且工质保持定温，所以放热量小。而柴油机循环的放热过程接近定容，放热的终了，排气温度仍然高于环境的温 度，所以放热量较高。但是在吸热过程中，蒸汽动力循环吸热过程温度较低，而柴油机循环中采用吸热前压缩气 体，使气体的平均吸热温度提高，在吸热量上比起蒸汽循环要多得多。所以在大多数情况下，蒸汽动力循环反较 柴油机循环的热效率低。
3． 对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算？
【答案】在简单可压缩系统中，系统只与外界交换膨胀功或压缩功。可逆时，这种功的计算
式为
4． 某系统处于某一状态，该系统的Exergy 指的是什么？
【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时，理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。
做出的最大有用功，
如
消耗的最小有用功，
如冷量
二、填空题
5．
空气的平均分子量为
定容比热为_____
【答案】287; 718
6．
容为_____。
【答案】【解析】
依据
可求得n :
利用
可
空气从初
态
经历一多变过程至终
态
定压比热
则空气的气体常数为_____
其
则此过程的多变指数为_____、体积变化功为_____、多变过程的比热
求得体积变化功。
7． 某化学反应过程中没有对外作出有用功。若过程为定温定容，其反应热称 温定压，其反应热称_____。
【答案】定容热效应；定压热效应
; 若过程为定
三、计算题
8． 如图所示，渐缩喷管经一可调阀门与空气罐连接。气罐中参数恒定P 1=500kPa，t 1=43°C , 喷管外大气压力
温度
喷管出口截面面积为
求：
（1）阀门A 完全开启时（假设无阻力），流经喷管的空气流量。 （2）关小阀门A ，使空气经阀门后压力降为的作功能力损失。已知
求流经喷管的空气流量以及因节流引起
图
【答案】（1）阀门A 完全开启（校核计算）
：界压力。所以实际出口压力为：
又依据绝热方程
可得出口处的空气体积为：
即出口处的大气压小于临
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出口处的空气流速为：
所以空气质量流量为：
（2）节流后温度不变，压力降为
于临界压力，
所以实际出口压力为：
则有
即出口处的大气压大
又依据绝热方程，可得出口处的空气体积为：
出口处的空气流速为：
所以空气质量流量为
：
节流过程中的熵变为：节流温度不变，所以有：
因节流引起的作功能力损失：
9． 1kg 压力为lbar 、温度为
将湿空气温度提高到
水蒸汽
饱和压力0.0234bar
;
气体常数
相对湿度
的湿空气，贮存于密闭刚性容器内。试计算
时, 对应
干空气的比热
所需加入的热量、终态压力、相对湿度。已知：
空气温度为
时，对应水蒸汽饱和压力
【答案】依题意可知，该湿空气的含湿量为：
所以有湿空气初态和终态的焓分别为：