2016年南京工业大学城市建设学院工程热力学(同等学力加试)考研复试题库
● 摘要
一、简答题
1． 未饱和湿空气经历绝热加湿过程，其干球温度、湿球温度和露点温度如何变化？
【答案】干球温度降低，湿球温度不变，露点温度不变。
2． 试述孤立系统的熵増原理？什么是补偿过程？
【答案】孤立系熵增原理是指，膨胀系统总熵减少的过程都不可能发生，理想情况也只能实 现总熵不变。可逆实际上也是难以实现的，所以实际的过程总是朝着使系统总熵増大的方向进行。
补偿过程指，如果某一过程的进行会导致孤立系中各物体的熵同时减少或各有增减，但其总熵减小，则这种过程不可单独进行，除非外界的熵减过程作为补偿，使孤立系统熵增大，至少保持不变。
3． 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？
【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果，即不能制冷。
4． 试说明绝热过程的过程功和技术功的计算式的适用条件。
【答案】根据普遍使用的热力学第一定律的第一表达式关，与过程是否可逆也无关。
5． 画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
和第二表达式
导
出，在绝热时有q=0, 代入即可得到上两式，故上面的过程功与技术功的计算式与使用什么工质无
图，用各点的状态参数写出：
（1）朗肯循环的吸热量、放热量、汽轮机所做的功及循环热效率。 （2）制冷循环的制冷量、压缩机耗功及制冷系数。 【答案】画出朗肯循环和蒸汽压缩制冷循环的
图如图所示。
（1）参考
郎肯循环 蒸汽压缩制冷循环
图，可以得到：
朗肯循环的吸热过程为郎肯循环的放热过程为
的定压加热过程，吸热量：
的过程，在冷凝器中进行，放热量：
做工量：
汽轮机中，做功过程为绝热膨胀过程在水栗中被绝热压缩，接受功量为
相对于汽轮机做功来说很小，故有热效率：
（2）参考上面的压缩机耗功为：制冷系数为：
图，可以得到：
蒸汽压缩制冷循环的吸热量为：
6． 气体在喷管中流动，欲使超间速气加速，应采用什么形式的喷管？为什么？
【答案】由题意可知
，
此时的马赫数
故要使超音速气流加速，必
须增大喷灌的截面积，所以用渐扩喷管增加流速。
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． 画出蒸汽压缩制冷系统的
【答案】蒸汽压缩制冷系统的
图，并说明各过程是在哪个设备中完成的。
图如图所示。
图
其中，器）中完成。
在压缩机中完成；
在冷凝器中完成；
在节流阀中完成；
在冷藏库（蒸发
二、综合分析题
9． 核电厂燃料芯块内核反应产生的能量几乎全部转变成热能输出，可以当作有内（部）热源的材料。若通过微元表面的传热量（图）可以表示为且各向同性，试证明燃料芯块内为时间；
为单位体积燃料芯块的生成热；
假定燃料芯块的物性是常数，
式中为密度；为比热容
；
，为热扩散率（又称导温系数）。
图
【答案】在芯块内取微元立方体，如图所示。核反应产生的热量通过传导，传输给外界。这是不可逆的过程，过程中物体与外界没有功的交换，所以按照能量守恒定律，微元体的能量平衡式可以表示为下列形式：导入微元体的总热流量+微元体内热源的生成热一导出微元体的总热流量=微元体热力学能的增量（a ）导入微元体的总热流量为意，通过
三个表面导入微元体的热量为
三个方向的分热流量之和。根据题
同理，导出微元体的总热流量为通过三个表面导出热量的总和：