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2016年兰州理工大学能源与动力工程学院热力学(同等学力加试)复试笔试仿真模拟题

  摘要

一、简答题

1. lkg 理想气体,从同一初态经过绝热过程膨胀到达另一相同压力,如一个是可逆过程,另一个是不可逆过程,试:(1)画出两过程的

【答案】(1)

图及

图和

图;(2)比较两过程膨胀功的大小。

图如图所示。

2. 膨胀功、流动功、轴功和技术功之间有何区别?有何联系?

【答案】对流动工质,微分形式能量方程:

所以有

3. 理想气体的Cl^Bcv为温度的单值函数。试问对确定的一种理想气体而言,温度的关系如何?用数学表达式说明。

【答案】(1)(2)

4. 试在义。

【答案】如图所示。

图和

对于确定的一种理想气体,为定值。所以

因为

是温度的单值函数,所以

与温度无关。 是温度的单值函数。

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:

5. 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。

6. 写出常用的计算工质内能、焓、熵变化的热力学一般关系式?

【答案】内能的表达式为

:焓的表达式为:熵的表达式为:

经等温

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。

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

8. 若封闭气缸内的湿空气定压升温,问湿空气的

如何变化?

【答案】若封闭气缸中的湿空气定压升温,则混合气体中的水蒸气的温度也升高,对应的饱和压力也一起升高,但是由于混合气体的压力一定,所以水蒸气的质量和分压不变,因此,湿空

气的焓

升高,相对湿度

由于

不变和

增大而下降,含湿量

由于混合气体的成

分未改变而不变。

二、综合分析题

9. 某压缩蒸气制冷循环用氨作制冷剂,制冷量为节流后温度为

冷凝器出口氨饱和液的温度为

若不考虑压气机不可逆损失,试求:(1) 1kg 氨的吸热量;(2)氨的流量;

(3)压气机消耗的功率;(4)冷却水带走的热量;(5)循环制冷系数。

【答案】压缩蒸气制冷循环中制冷剂在冷凝器内等压放热,其出口常是饱和液;在蒸发器内制冷剂等压气化,形成干度接近1的饱和湿蒸气;点2的熵与点1相同,因此,由可确定点1和点4的参数,进而确定点2的参数。

查氨的

图或热力性质表得

(1)1 kg氨的吸热量

(2)氨的流量

(3)压气机消耗的功率

(4)冷却水带走的热量

(5)制冷系数

:和

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