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2017年东华大学F1002专业综合(暖通)之工程热力学考研复试核心题库

  摘要

一、名词解释

1. 制冷量。

【答案】制冷量是指在1个制冷循环中制冷剂从低温热源吸收的热量。

二、简答题

2. 试在义。

【答案】如图所示。

图和

图上绘出理想混合加热循环图并说明压缩比、定容升压比及定压预胀比的定

压缩比:

定容升压比:

定压预胀比:

3. 有两个任意过程ab 与ac , b及c 点在同一条可逆绝热线上,如图所示。设工质为理想气体,其比热为定值。试问

哪个大?为什么?

【答案】及C 点在同一条可逆绝热线上

所以

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所以

又因为

4. 定压、定温、绝热和定容四种典型的热力过程,其多变指数的值分别是多少?

【答案】定压:

定温

绝热

定容

的湿空气,哪个状态

5. 什么是露点温度?含湿量为10g/kg (干空气),温度分别为的露点温度较高?

【答案】露点温度(dew temperature )是指空气在水汽含量和气压都不改变的条件下,冷却到饱和时的温度。形象地说,就是空气中的水蒸气变为露珠时候的温度叫露点温度。露点温度本是个温度值,但一般用它来表示湿度 呢。这是因为,当空气中水汽已达到饱和时,气温与露点温度相同;当水汽未达到饱和时,气温一定高于露点温 度。所以露点与气温的差值可以表示空气中的水汽距离饱和的程度。

的湿空气:

则有

所以两个状态的露点温度相等。

经绝热节流后压力为为

节流后

7. 水蒸气的朗肯循环,其放热过程为定温过程,吸热过程也有部分是等温的,而人们又常说定温吸热和定 温放热最为有利,可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低?

【答案】卡诺循环的吸热过程和放热过程都是等温进行的,卡诺循环热效率也是最高的,但是并不代表等温吸热 和等温放热就一定有利,真正决定热效率的要看吸热量和放热量的多少。吸热越多、放热越少,则循环的热效率 就越尚。蒸汽循环与柴油机循环相比,在放热过程中,蒸汽动力循环工质的放热温度与环境介质的吸热温度温差较小,且工质保持定温,所以放热量小。而柴油机循环的放热过程接近定容,放热的终了,排气温度仍然高于环境的温 度,所以放热量较高。但是在吸热过程中,蒸汽动力循环吸热过程温度较低,而柴油机循环中采用吸热前压缩气 体,使气体的平均吸热温度提高,在吸热量上比起蒸汽循环要多得多。所以在大多数情况下,蒸汽动力循环反较 柴油机循环的热效率低。

设环境压力为

6.

某完全气体初态压力为在

图上画出三条等压线,并表示出绝热节流过程的做功能力损失的大小。说明为什么? 【答案】

三条等压线如图所示。节流前

损失即作功损失:

三、计算题

8. 质量分数为

的氧气和

的氮气混合。求这种混合气体的折合气体常数和折合摩尔质量。

【答案】本题考查混合气体的参数计算方法。 折合气体常数为:

折合摩尔质量为:

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9. 某两级气体压缩机进气参数为100kPa 、300K , 每级压力比为5, 绝热效率为0.82, 从中间冷却器排出的 气体温度是330K ,其

图如图所示。若空气的比热容可取定值,计算每级压气机的排

气温度和生产1kg 压缩空气压气机消耗的功。

【答案】根据题意,状态1下,在压缩后,压力

温度

因为绝热效率为0.82, 所以压缩后得到的状态2的实际温度为:

状态3的压力与状态2相等,压力再压缩到状态4, 压力

温度

温度

所以压缩后得到的状态4的实际温度为:

所以要生产lkg 压缩空气,压气机消耗的功为:

10.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:

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