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2016年浙江工业大学动力工程及工程热物理专业基础和专业综合知识之工程热力学复试笔试最后押题五套卷

  摘要

一、简答题

1. 什么是制冷系数?试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。

【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值,即如图所示,逆卡诺循环制冷系数的表达式为:

2. 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。

3. 某人声称使用新式热力循环和高技术开发出一种新型节能冷柜,在

时,制冷系数仍可以达到4, 请你判断一下是否可能实现。 【答案】过程可逆时,

所以不可能实现。

室温下,

制冷温度为

4. 供暖使室内温度升高,室内空气的总内能是否增加?为什么?

【答案】不增加。因一般情况下,空气可视为理想气体,温度变化不大,比热近似为常数。其比内能

状态变化

故室内空气的总内能的变化为:

而供暖过程中,室内的容积不变,压力与大气压一致也不变,所以

5.

迈耶公式蒸气?

【答案】

因为迈耶公式

的推导中应用了理想气体的性质,所以迈耶公式一般适用

不变,故

是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气?是否适用于地球大气中的水

于理想气体,故不适用于动力工程中的高压水蒸气。

另外,地球大气压力较低,大气中的水蒸气的分压力更低一些,所以可将大气视为理想气体混合物,故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。

6. 在T-s 图上表示理想气体由状态1等熵膨胀到状态2时技术功的大小。并说明为什么。

【答案】如图所示。

为等熵过程,有为等压过程,有:

压过程中吸热量相等,如图中阴影部分。

7. 热量和功有什么相同的特征?两者的区别是什么?

【答案】热量和功是能量的不同表现形式,都是与过程有关的量。其单位是相同的。区别在于表现形式的不同。

8. 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

所以:

等熵过程中的技术功与等

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湿度过大,不利于汽机安全运行。

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

二、综合分析题

9. 某缩放喷管进口截面积为口截面上的压力和温度分别

【答案】

质量流量为的空气等熵流经喷管,进已知喷管出口截面上压

求喉部及出口截面积和出口流速。空气作理想气体处理,比热容取定值

10.气缸活塞系统内空气经历卡诺循环(图),

循环的最低温度

循环热效率为

分别

以定比热容和变比热容计算循环的最高温度及等熵膨胀过程的功和体积比。

【答案】空气的比热容为定值