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2018年上海海事大学商船学院803工程热力学考研基础五套测试题

  摘要

一、问答题

1. 气体在喷管中流动,欲使超间速气加速,应采用什么形式的喷管?为什么?

【答案】由题意可知

此时的马赫数

故要使超音速气流加速,必

须增大喷灌的截面积,所以用渐扩喷管增加流速。

2. 某空气循环由下列三个可逆过程组成:由状态

1压缩升压到画在

图和【答案】

画出

图上。

图和

图如图所示。

经等温

接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性

3.

某完全气体初态压力为

经绝热节流后压力为为

节流后

4. 某一工质在相同的初态1和终态2之间分别经历2个热力过程,一个为可逆过程一个为不可逆过程,试比较这两个过程中相应外界的熵变化量哪一个大,为什么?

【答案】工质经历相同的两个过程,因此

熵变

相同情况下

相同

。设

由于可

逆过程

由此可知,不可逆过程相应外界熵变化量大。

设环境压力为

图上画出三条等压线,并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么? 【答案】

三条等压线如图所示。节流前

损失即作功损失:

二、计算题

5. 有一台气体发动机,

工质从初态②定容加热过程2-3, 定容升压比为

要求:(1

)把该循环表示在(2

)用哪个大,为什么?

【答案】(1

)该循环的

图和

出发按下列过程工作:①绝热压缩过程1-2, 压缩比③绝热膨胀过程3-4, 使膨胀终了压力

④定压放热过

程4-1, 使工质回到初态。设气体比热容为定值,经绝热指数为

图和

图上。

等参数表示该循环的热效率。

(3)若在相同比缩比下,有一个定容加热的活塞式内燃机循环,试比较这两个循环的热效率

图如图所示。

(2

)由于

依题意可知该循环的燃烧热效率为:

又因为:

代入上式后可得燃烧热效率为:

(3)两个循环如图所示。

内燃机循环

显然

而两循环的吸热量相同,所以,内燃机循环热效率小。 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

6. 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

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

【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:

则将湿空气温度提高到

可知lkg 湿空气中干空气的质量为

:所需加入的热量为:

可得终态压力为:

加热过程d 不变,即

可得相对湿度为: