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2017年华北电力大学(北京)能源动力与机械工程学院824工程热力学考研仿真模拟题

  摘要

一、简答题

1. 已知房间内湿空气的

【答案】沿温度值为

温度,试用

图定性的确定湿空气状态。

交于一点a , 从a 点沿等焓线与温度

的温度线,与相对湿度线

值为?的温度线交于一点h 6点的室内空气状态参数,如图所示。

2. 如图1所示,在

图上所示循环1-2-3-1中,2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热

量,放热量,净功量和由于粘性摩阻而引起的做功能力损失。

图1 图2

【答案】用面积表示循环中的吸热量、放热量、净工量和做工能力损失如图图2所示,其中:吸热量:面积放热量:面积净工量:面积

做功能力损失:面积

面积

也即吸热量-放热量;

3. 试从热力学角度分析,空调器的制冷和制热的机理。

【答案】机理如图所示。

空调制冷、制热均利用热机的逆卡诺循环,外界对热机作功,从低温热源吸热,向高温热源放热。

制冷时,室内作为高温热源,热量被吸走,降温,达到制冷目的;制热时,室内作为低温热源,吸收热量,升温,达到制热目的。 4. 系统经历了一不可逆过程,已知终态熵小于初态熵,能否判断该过程一定放出热量,为什么?

【答案】如果认为系统是闭口系,由如果认为系统是开口系,据题意有:

假设绝热,只要

5. 试画出蒸气压缩式热泵下的

【答案】蒸气压缩式热泵下的

图,并用各状态点的焓表示出其制热系数。 图如图图所示:

必定放热。

制热系数为:

6. 多变过程是否概括了所有热力过程?

【答案】多变过程是指状态变化规律符合

的过程,每个特定的多变过程具有一个

不变的指数n ,即多变指数。显然,还存在不一定满足上述规律的热力过程。

7. 闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ,系统熵增加20kJ/K,问这一过程能否实现,为什么

【答案】能实现。对于可逆过程的熵有:增为:

则系统从热源取热时的可能达到的最小熵

因此该过程可以实现。

8. 在稳定流动能量方程式中,哪几项能量是机械能形式?

【答案】稳定流动能量方程为:

上述方程式中

差、开口系与外界交换的轴功。

是机械能形式,三者分别代表进出口工质的动能差、热能

二、计算题

9. 有两股湿空气合流,第一股的流量为流量

含湿

求混合后湿空气的焓、含湿量和温度。

【答案】法一由题意可知,第一股湿空气质量成分为:

折合的气体常数为:

第一股湿空气的质量流量为:

于是可得空气和水蒸气的质量流量分别为:

同样可求得第二股湿空气流的参数为:

由湿空气的焓的计算公式秒流过的焓

分别为:

可得第一股和第二股湿空气每

温度

含湿量

第二股的

如湿空气在混合前后的大气压