2017年浙江大学工程热力学复试仿真模拟三套题
● 摘要
一、名词解释
1． 闭口系统与开口系统。
【答案】物质不能透过边界，即与外界与质量交换只能有能量交换的热力系统，称为闭口系统。物质可以透过外界，即与外界既可有质量交换又可有能量交换的热力系统，称为开口系统。闭口系统控制质量，开口系统控制空间范围。
二、简答题
2． 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。
3． 定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图，并在图上定性地分析回热对热效率的影响。
【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。
图
与未采用回热的循环相比，循环净功
不变，回热后，只有5-3过程吸热，即减小，
故循环效率提高。
4． 明采用两级压缩，中间冷却压缩气体时，如要使总耗功最小，中间压力第二级压气体出口压力，而为第一级压气机的进口压力。
【答案】若两级压缩过程的多变指数为n ，则两级压缩工程中所消耗的功为：
若中间定压冷却充分，即可得：
则有：
其中为
求并令其为零，得：
此即表明当时，二级压缩所消耗的总功最小。
5． 什么是化学反应的热效应？若反应物和生成物均为理想气体，那么定压热效应和定容热效应之间有什么关系？
【答案】当系统经历一个化学变化时，当系统只做容积变化功，且所得生成物和反应物的温度相等时，这时lKmol 主要反应物或生成物所吸收或放出的热量称为化学反应的热效应。
其中定压热效应为：
定容热效应为：
所以二者有如下关系：
6． 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。 7． 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
必定放热。
三、计算题
8． 气流等熵流过收缩喷管，已知喷管进口截面面积为
和
绝热指数为
背压为气体常数为
进口压力、温度和马赫数分别为
试求出口截面最小截面气流速度、流量和最小截面积。已知
【答案】依题意可知，入口处的面积、压力、温度、马赫数分别为：
当地声速为：
又由马赫数的定义式
可知，入口处的速度为：
滞止焓为：
可得到滞止温度为：
滞止压强为：
因而出口的临界压强为：
出口的临界压强大于背压，因而出口处的实际压强即为临界压强：可计算的出口处的温度为：
依据理想气体状态方程
可得，入口处的比容为：
则可计算得质量流率为：
得到出口处的最小截面积为：
相关内容
相关标签