2018年中国石油大学(北京)机械与储运工程学院847工程热力学考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、判断题
1． 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
2． 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】
制冷系数一般C 越大，
吸热量越大，制冷量大。
3． 抽气回热循环由于提高了效率，所以单位质量的水蒸气做功能力增加。（ ）
【答案】错
【解析】抽气回热循环中部分未完全膨胀的蒸汽从汽轮机中抽出，去加热低温冷却水，这样就使得相同的工质情况下，抽气回热循环做功小于普通朗肯循环，因而单位质量的水蒸气做功能力降低。
4． 对于渐缩喷管，若气流的初参数一定，那么随着背压的降低，流量将增大，但最多增大到临界流量。（ ）
【答案】对
5． 对于过热水蒸气，干度
【答案】错
6． 工质经一不可逆循环后其熵一定增加。（ ）
【答案】错
【解析】工质经一不可逆循环后其熵是不变的。
7． 理想气体经历一可逆定温过程，由于温度不变，则工质不可能与外界交换热量。（ ）
【答案】错
【解析】如果气体同时与外界有功的交换，就会与外界交换热量，如定温膨胀过程。
（ ）
8． 闭口体统经过一不可逆过程，其熵变化一定大于零。（ ）
【答案】错
【解析】熵的变化取决于过程的初始和终了的状态，因而闭口系不可逆过程，熵变有可能小于零。
9． 实际蒸汽动力装置与燃气轮装置，采用回热后平均吸热温度与热效率均提高。（ ）
【答案】对
【解析】对实际的蒸汽的动力装置于燃气轮机装置来说，采用回热后，平均吸热温度升高，于是热效率也得到提高。
10．湿空气中的水蒸气处于饱和状态。（ ）
【答案】对
二、简答题
11．物质在定压下发生汽化，其吉布斯函数是增大、不变还是减小？
【答案】吉布斯函数不变. 物质在定压p 下汽化，
其温度
由
或者:物质在定压p 下汽化,
其温度也不变，此时，物质处于液、气的相平衡, 化学势不变，故为定压、定温过程。
相等，
而
12．绝热节流过程中，不向高温热源吸热、也不向低温源放热，同样产生功，是否违反第一定律？第二定律？
【答案】不违反第一定律，也不违反第二定律。
（1）绝热节流过程中
，
根据热力学第一定律知：
（2）状态发生变化，系统对外做出的功等于内能的减小。
13．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 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。
14．闭口系统从温度为300K 的热源中取热500kJ ，系统熵增加20kJ/K，问这一过程能否实现，为什么
【答案】能实现。对于可逆过程的熵有
：
增为：
因此该过程可以实现。
15．试写出开口系统能量方程的一般表达式并说明各项的意义。
【答案】开口系统能量方程的一般表达式为：
式中
，为开口系与外界交换的热量
；为开口系控制容积内的储存能的变化量
；
为进口处工质的焓则系统从热源取热时的可能达到的最小熵为出口处时工质的焓值、动能及位能
；
值、动能及位能
；为开口系何外界输出的轴功。
16．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：
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