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2017年南昌大学工程热力学(同等学力加试) 复试实战预测五套卷

  摘要

一、名词解释

1. 饱和湿蒸气与饱和湿空气。

【答案】湿蒸气是一种化学成分

构成的,而饱和湿空气是空气和水蒸气多种化学成分构

成的;饱和湿蒸气是饱和液体(水)和干饱和蒸汽的混合物,其中水和蒸汽都是饱和的;饱和湿空气虽是干空气和水蒸气的混合物,其中水蒸气是饱和的,但空气远未达到饱和。

二、简答题

2. 某系统处于某一状态,该系统的Exergy 指的是什么?

【答案】 Exergy 指的是系统从当前任意状态可逆地变化到与指定环境相平衡的状态时,理论上所能做出的最大有用功或消耗的最小有用功。

做出的最大有用功,如

消耗的最小有用功,如冷量

3. 试说明反应热、热效应、燃料热值三者的区别与联系。

【答案】热效应是指系统经历一个化学反应过程、反应前后温度相等、并且只做容积功而无其他形式的功时,lkmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量,为状态量。

反应热是过程量,于化学反应过程的状态及是否有其他作功过程有关。

根据定义,热效应就是特定定温过程且只有容积变化功时的反应热。 lkmol 燃料完全燃烧时热效应的相反值称为燃料热值。

4. 压缩机压缩过程的多变指数„的取值范围是什么?若想减少压缩机所消耗的轴功,压缩过程的多变指数„ 应增加还是减少?

【答案】

,若想减少压缩机所消耗的轴功,应接近定温过程,压缩过程的多变指数„

应减少。

5. 某人声称使用新式热力循环和高技术开发出一种新型节能冷柜,在

时,制冷系数仍可以达到4, 请你判断一下是否可能实现。 【答案】过程可逆时,

6. 给出“热”和“功”的定义,并分析其异同。

【答案】热量是热力系和外界之间仅由于温度不同而通过边界传递的能量,功是热力系流通过边界而传递的能量,而全部效果可表现为举起重物。

相同点:二者均为过程量,都通过边界传递。

不同点:功是有规则的宏观运动能量的传递,在作功过程中往往伴随着能量形式的转化;热

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室温下,

制冷温度为

所以不可能实现。

则是大量的微观粒子杂乱热运动的能量传递,传热过程中不出现能量形式变化,功转变成热是无条件的,而热转变成功是有条件的。

7. 压缩比升高对汽油机所对应的理想循环(定容加热循环)的性能有何影响?是否压缩比越高越好?

【答案】定容加热循环

,热效率主要和压缩比有关,此外还和等熵指数有关。理论

上,随着压缩比的提高,点燃式内燃机的热效率增大。但并不是压缩比越高越好。实际上,当压缩终了的温度及压力超过一定的 限度时,汽油机会产生不正常的爆燃现象,因此压缩比不能过高,一般汽油发动机的压缩比在

之间。

三、计算题

8. 燃气以

(1)计算理论出口温度(2)lkg 燃气作出的理论功(4)若燃气流量为每分钟燃气:

的状态进入燃气轮机,出口压力为

并表示在

图上;

,(标准状态)出口流速为

求排气管道的最小直径(m )。

(3)若燃气轮机的相对内效率是0.86, 计算实际出口温度

【答案】(1)燃气在燃气轮机内可看做是可逆绝热过程,因而有:又由

可得:

代入数据后解得:

(2)1到2过程的容积变化功为:

可得:

(3)依据相对内效率公式

有:

图如图所示。

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(4)依题意可知,

9. 在温度

。解得最小半径为:

试确定过程引

的环境中,

空气从压力波绝热节流至

起的可用能损失,并用

图示意地表示出来。空气的气体常数

定压比热容

【答案】将空气视作为定比热容的理想气体,在节流前后空气温度不变。因过程绝热,故空气的熵变即为过程的熵产为:

在过程中引起的可用能损失为:

画出

图如图所示。

10.某蒸汽动力锅炉以30吨/小时的蒸汽供入汽轮机,进口处蒸汽的焓汽轮机出口乏汽的焓的散热为

流速

汽轮机的出口位置比进口高

试求汽轮机的功率。

流速汽轮机对环境

【答案】以汽轮机中蒸汽为研宄对象,列出其稳定工况时的能量方程:

则可求得汽轮机的功率为:

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