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2018年武汉工程大学理学院853工程热力学考研仿真模拟五套题

  摘要

一、判断题

1. 状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( )

【答案】错

2. 理想气体绝热节流后温度不变。( )

【答案】对

3. 熵减少的过程是可以发生的。( )

【答案】对

【解析】只对于孤立系统,熵必定增加或不变,但是对于其他非孤立系统,不一定熵增。

4. 理想气体在绝热容器中作自由膨胀,

则气体温度与压力的表达式为

【答案】对

( )

二、简答题

5. 写出下列计算式的适用条件

件是任意工质的可逆过程。

6. 什么是露点温度?含湿量为10g/kg (干空气),温度分别为

的露点温度较高?

【答案】露点温度(dew temperature )是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值,但一般用它来表示湿度 呢。这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。

的湿空气

则有

所以两个状态的露点温度相等。

【答案】①式的适用条件是理想气体的任意过程,或者实际气体的定容过程;②式的适用条

和的湿空气,哪个状态

7. 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机,压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法?为什么?

【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果,即不能制冷。

8. 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。

三、计算题

9. 某燃气轮机装置循环为Brayton 循环,即定压加热循环。压气机进口参数

压气机増压比

试求:(1)循环各点的温度和压力。 (2)循环的加热量、放热量和净功。 (3)循环的热效率。 (4)循环的最佳增压比。

(5)最佳增压比下的循环净功和热效率。 【答案】循环示意图如图所示。

燃气机进口燃气温

取空气

(1)依题意可知

,过程

为等熵过程,则有:

过程过程

等压程,则有:等熵程,则有:

(2)各个过程的加热量或放热量分别为:

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则循环净功为

(3)循环的热效率为:(4)循环的最佳增压比为:(5)最佳増压比下的循环净功为:

热效率为:

10.

空气在喷管中做等熵绝热流动。流过出口截面积数为

初速

求:(1

)当背压为多大时,喷管可达最大流量。 (2)喷管的最大质量流量

,以及此时的出口流速。 已知

:空气的比热

【答案】(

1)喷管的滞止参数为:

由绝热方程

可得初始状态的压强为:

气体常数

的渐缩喷管。喷管进口处参

所以,当

(2)喷管的最大质量流量为:临界速度为:其中临界温度为:则可求得临界速度为:则此时的出口流速为:质量流量为:

时喷管出口达最大流速。