2018年江西理工大学建筑与测绘工程学院824工程热力学考研强化五套模拟题
● 摘要
一、简答题
1. 测定绝热节流系数的焦耳——汤姆逊实验是如何进行的?如何球的绝热截留系数?
【答案】任意选定一种实际气体,使其通过装有多空塞的管道,令高压端的压力和温度稳定
在
和相应
的
而在低压端,调节阀门开度,
通过改变流量得到不同的压力
然后将这些点画
在
图上,得
到
并且得到
因
为
所有这些点画成一条曲线就是等焓线。改变初试压力和温度进行类似实验,即
可得到一系列的等焓线,
图中等焓线上任一点的斜率
即为
2. 为什么在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是呈现节流冷效应?
【答案】在湿蒸汽区域进行的绝热节流过程总是降压性温,所以呈现节流冷效应。
3. 写出熵和焓的定义式,
理想气体定容过程焓的变化
【答案】熵的定义式
:
4.
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
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。
5. 压缩比升高对汽油机所对应的理想循环(定容加热循环)的性能有何影响?是否压缩比越高越好?
【答案】
定容加热循环
,热效率主要和压缩比有关,此外还和等熵指数有关。理论
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
焓的定义式
:
理想气体定容过程焓的变化:
上,随着压缩比的提高,点燃式内燃机的热效率增大。但并不是压缩比越高越好。实际上,当压缩终了的温度及压力超过一定的 限度时,汽油机会产生不正常的爆燃现象,因此压缩比不能过高,
一般汽油发动机的压缩比在
之间。
6.
有一发动机工作于
该发动机能否实现?
【答案】
的高温热源及的低温热源之间,吸热1000kJ 而作功700kJ 。问
故不可能实现。
7. 在稳定流动能量方程式中,哪几项能量是机械能形式?
【答案】稳定流动能量方程为:
上述方程式中
,
是机械能形式,三者分别代表进出口工质的动能差、热能
差、开口系与外界交换的轴功。
8. 两个质量和比热(cm )相同,
温度分别为
衡的过程是 一个不可逆过程。
【答案】该热交换过程如图所示。
和的固体进行热交换,请推导说明达到热平
图
如果此系统熵增大于零,则过程不可逆。 直接传热,则平衡温度,有
所以过程不可逆。
二、计算题
9. 水蒸气稳定地流经直径为76m 的绝热水平管道,则得管内某一截面上蒸汽的压力和温度分别为
和
在另一截面上相应的参数为
)。
表
和
试求:(1)蒸汽在两截面处的流动速度 (2
)质量流量
(3)可用能损失(环境温度为水蒸气热力性质表如表所示。
【答案】(1)根据题意可知:
流动方程为
:又因为
所以由
可得:
将上式与
’
联立,解得:
(2)质量流量为:
(3)流动过程中的可用能损失为:
10.
已知朗肯循环新蒸汽压力
图进行讨论。
饱和水蒸汽的热力性质如表1所示。
表
1
汽轮机排气压力为
忽略栗
功,试求循环吸热量、作功量和热效率。
若提高循环初参数将给循环带来什么影响?试结合
过热水蒸汽的热力性质如表2所示。
表
2
【答案】
由表可知
程绝热膨胀 过程,所以有
:
画出图如图1所示。因为1-2过