2016年长安大学环境科学与工程学院工程热力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题
● 摘要
一、简答题
1． 什么是回热？试解释在热机循环中若能采取回热措施，从热力学角度简单说来将会带来什么好处？
【答案】回热是指，在保持构成循环的热力过程性质不变的条件下，利用循环中某些放热过程的放热量来满足另一些吸热过程的吸热需要的措施。从热力学的角度来说，循环输出的净功不变，但是回热的措施使循环从外界高 温热源的吸热量减少，向低温热源的放热量也减少，因而可以提高循环的热效率。
2． 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
是否越低越好？降低
有哪些限制？
3． 蒸汽动力循环中，蒸汽轮机排气压力个局部来看，在初态不变的前提下，装置全局分析，并非越低越好。
因为，
【答案】蒸汽动力循环中蒸汽轮机的排气压力并不是越低越好。从汽轮机自身膨胀作功这
越低，蒸汽在汽轮机中膨胀做功越多，当然有利。但是从
降低，必然要求凝汽器真空度升高，从而凝汽器换热面积增大，冷却水量增对，冷
降低未必带来整体装置经济性增加，这是一个经济性限制。还有蒸汽
降低，取决于排气温度是否降低，这个
必须在零度以上。
左右，这是降总要比冷却水温
却管径增大，使得冷却水泵耗功增加，导致制造成本、初投资和运行费用增加。
综合考虑这些因素，
轮机排汽为饱和湿蒸气，排汽压力
高，才能有效冷却放热，而冷却水温度只能维持在低的传热学限制。还有个限制就是如果
综合这些因素之后，排汽温度大约为30摄氏度左右。所以大约为湿度过大，不利于汽机安全运行。
4． 什么是热力系统？热力系统可分为几类？
太低了，则会造成y 2升高，导致汽轮机低压缸末级蒸汽
【答案】通常根据研究问题的需要，人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象，这种空间内的物质的总和称为热力学系统，简称系统或体系。可分为闭口系统和开口系统；简单系统、绝热系统和孤立系统；均匀系统和非均匀系统；单元系统和多元系统等。
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：
图
制热系数为：
6． 一个热力系统中熵的变化可分为哪两部分？指出它们的正负号。
【答案】一个热力系统中熵的变化分为熵产和熵流两个部分。其中，熵产是不可逆因素引起的部分，只能为正，或为零。而熵流是由于热流进、流出系统所引起的系统熵变的部分，为正、为负、为零均可，视情况而定。
7． 试分析与比较湿空气露点温度、干球温度、湿球温度的大小。
【答案】对未饱和空气，干球温度>湿球温度>露点温度。从湿球温度的形成可知，虽然总压力保持不变，由于空气含湿量的增加，水蒸气的分压力是不断增加的，因而通常湿球温度高于露点温度，同时由于蒸发的冷却作用，湿球温度低于干球温度对于饱和湿空气，三者温度都相同。
8． 若封闭气缸内的湿空气定压升温，问湿空气的如何变化？
【答案】若封闭气缸中的湿空气定压升温，则混合气体中的水蒸气的温度也升高，对应的饱和压力也一起升高，但是由于混合气体的压力一定，所以水蒸气的质量和分压不变，因此，湿空
气的焓
升高，相对湿度
由于
不变和
增大而下降，含湿量
由于混合气体的成
分未改变而不变。
二、综合分析题
9． —
台压气机把空气由压力为
0.6MPa ，绝热效率为
（1）求压缩机出口空气的温度。 （2）求输出lkg 压缩空气所消耗的轴功。
（3）求lkg 空气流过系统所产生的熵产与姻损，并把熵产与姻损表示在【答案】（1）理想气体定值比热时，压缩机的绝热效率：
温度为的环境状态经历不可逆绝热压缩过程压缩到
图上。
则
可逆绝热压缩时终温：
则（2）耗功:（3）由题意可知
则
10．某高压容器含有未知气体，据不完整的记载，可能是氮或氩。今取出一些样品进行试验，5L 气体样品从
绝热可逆膨胀到6L 时温度降低了
试问能否判断出是何种气体？
【答案】若气体是氮，则因是双原子气体，取定比热容时k=1.4; 若气体是氩，则应是单原子气体，k=1.67。
所以，比较可能的是氮气，而不是氩。
11．空气可逆绝热流经收缩喷管时某截面上压力为面积为出口截面上定值，
【答案】（1）马赫数
（2）滞止压力和滞止温度
温度为345 K , 速度是该截面
试求：（1）该截面上的马赫数Ma ; （2）滞止压力和滞止温度：（3）若则出口截面上压力、温度、面积各为多少? 空气作理想气体处理，比热容可取