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2017年中国石油大学(华东)储运与建筑工程学院817工程热力学考研题库

  摘要

一、判断题

1. 工质吸热后熵一定增加,而放热后熵一定减少。( )

【答案】错

【解析】依据熵的定义,

可逆时

不可逆时由此可知工质吸热后熵一定増加,但放热后熵不一定减少。

2. 表达式适用于任意热力过程。( )

【答案】对

3. 压缩空气制冷装置循环的制冷系数纟越大,其制冷量越小。( )

【答案】错

【解析】制冷系数

4. 因对定温过程有所以定温过程的吸(放)热量无法计算。( ) 一般C 越大,吸热量越大,制冷量大。

【答案】错 【解析】是在定压情况下适用的,而在定温过程时不适用。

5. 如果多级压缩的分级越多,且每两级之间均设置中间冷却措施,则压气机消耗的轴功将减少的越多。

【答案】对

6. 膨胀功、流动功和技术功都是与过程的路径有关的过程量。( )

【答案】错

7. 节流过程是一个等焓过程。( )

【答案】错

【解析】节流过程中,流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流,处于不稳定状态,因而不能确定各截面的焓 值,所以,尽管节流前后焓不变,但不能把节流过程理解为等焓过程。

8. 渐缩喷管出口截面的压力随着背压的降低面降低,当背压降至临界压力以下时,出口截面的压力等于背压值。( )

【答案】错

9. 可逆过程一定是准静态过程。( )

【答案】对

【解析】因为一个可逆过程,首先应该是准平衡过程。

10.孤立热力系熵减少的过程是无法实现的。( )

【答案】对

【解析】根据熵増原理,孤立系统熵必定增加或不变。

二、简答题

11.试述准静态过程与可逆过程的区别。

【答案】(1)定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程;可逆过程是如果系统完成某一热力过程后,再沿原路径逆向进行时,能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化的过程。

(2)要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡,且不存在任何耗散损失,在过程中没有任何能量的不可逆损失;准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡,在进行中系统与外界可以有不平衡势差,也可能有耗散现象发生,只要系统内部能及时恢复平衡,其状态变化还是准静态的。

(3)可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的,准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。

(4)可逆过程一定是准静态过程,准静态过程不一定是可逆过程。

(5)实际过程总是在温差、压差作用下变化的,实际过程是偏离可逆过程的准静态。

相同点:对于热力系统而言,两个过程都是由一系列平衡态所组成的,在

曲线表示,都可用确定的状态参数变化描述过程。

12.实际空气制冷循环不可逆损失主要来自哪里?如何减少?

【答案】(1)空气压缩式制冷是利用常温下将较高压力下的空气进行绝热膨胀将获得低温低压的空气这一原理获得所需的低温,其工作原理图如1所示,图如图2所示。

图上都能用连续

图 1 图 2

低温低压的空气在冷室的盘管中定压吸热升温后进入压缩机,被绝热压缩提高压力,同时温度也升高,然后 进入冷却器,被外界冷却水冷却到接近常温后再进入膨胀机。压缩空气在膨胀机内进行绝热膨胀,压力降低同时 温度也降低。将低温空气引入冷室的换热器,在换热器盘管内定压吸热,从而降低冷室的温度,空气吸热升温后又被吸入压缩机进行新的循环。

(2)实际空气压缩式制冷中,压缩机和膨胀机在压缩膨胀过程中由于机械运动或多或少总是存在摩擦,故存在摩擦损失;冷却器和蒸发器中放热和吸热过程也是在温差作用下进行的,故存在非平衡损失。

(3)要减少这些损失,只有通过尽量减小传热过程存在的温差和减小机械运动的摩擦来减少不可逆损失。 实际应用中,常采用回热等措施,减小压缩、膨胀中的不可逆损失。

13.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。

14.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,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,

排汽压力是否越低越好?降低有哪些限制? 【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。所以大约为太低了,则会造成y 2升高,导致汽轮机低压缸末级蒸汽湿度过大,不利于汽机安全运行。

15.多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和?为什么?应该怎样计算?

【答案】因合流过程常伴有熵产,故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。