2016年沈阳航空航天大学能源与环境学院工程热力学考研复试题库
● 摘要
一、简答题
1． 综观蒸汽动力循环、燃气轮机循环、内燃机循环以及其他动力循环，请分析归纳转换为机械能的必要条件或基本规律？
【答案】动力循环工作过程的一般规律是任何动力循环都是以消耗热能为代价，以作功为目的。但是为了达到这个目的，首先必须以升压造成压差为前提，否则消耗的热能再多，倘若没有必要的压差条件，仍是无法利用膨胀 转变为动力。由此可见，压差的存在与否是热能转化为机械能的先决条件，它也为拉开平均吸、放热温度创造了 条件。其次还必须以放热为基础，否则将违背热力学第二定律。总之，升压是前提，加热是手段，作功是目的，放热是基础。
2． 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。
3． 有两个任意过程ab 与ac , b及c 点在同一条可逆绝热线上，如图所示。设工质为理想气体，其比热为定值。试问
与
哪个大？为什么？
图
【答案】及C 点在同一条可逆绝热线上
，
所以
4． 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
，
是机械能形式，三者分别代表进出口工质的动能差、热能
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所以
又因为
差、开口系与外界交换的轴功。
5． 如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？
【答案】设为m 级压气缩，级间冷却，
初压，p 为终压，则最佳增压比为：
6． 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。
图
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。
7． 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
图
8．
试证明在压缩比
【答案】
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相同的情况下，活塞式内燃机定容加热理想循环与卡诺循环有相同的
热效率。这是否说明定容加热理想循环达到了卡诺循环的理想水平？为什么？
但不能说明定容加热理想循环已达卡诺循环水平，因为
温度区间
到
）内，
将大大高于
远远高于
而在相同
二、综合分析题
9． 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。
10．己知进入汽轮机水蒸气的
焓
kg 、流速
时对外界所作的功。若蒸汽流量为
【答案】由稳定流动能量方程式
据题意，
所以1kg 蒸汽所作功
每小时所作的功为
汽轮机的功率
流
速
求汽轮机的功率。
流出汽轮机时蒸汽的
焓
散热损失和位能差可略去不计。求1 kg 水蒸气流经汽轮机
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