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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

和相应

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

图上,得

并且得到

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

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

在另一截面上相应的参数为

)。

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。

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。

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