2018年华南理工大学机械与汽车工程学院826工程热力学考研基础五套测试题
● 摘要
一、判断题
1. 工质吸热后温度一定升高。( )
【答案】错
【解析】如果工质边吸热边作功,则温度不一定升高。比如就会出现等温吸热的情况。
2. 露点温度其值等于空气中水蒸气分压力对应的饱和温度。( )
【答案】对
3. 对空气进行压缩使其升温的过程为多变过程,其多变指数n
满足过程( )
【答案】对
4. 节流过程是一个等焓过程。( )
【答案】错
【解析】节流过程中,流体在孔口附近产生严重的扰动及涡流,处于不稳定状态,因而不能确定各截面的焓 值,所以,尽管节流前后焓不变,但不能把节流过程理解为等焓过程。
时,则此过程为放热
二、简答题
5. 试分析与比较湿空气露点温度、干球温度、湿球温度的大小。
【答案】对未饱和空气,干球温度>湿球温度>露点温度。从湿球温度的形成可知,虽然总压力保持不变,由于空气含湿量的增加,水蒸气的分压力是不断增加的,因而通常湿球温度高于露点温度,同时由于蒸发的冷却作用,湿球温度低于干球温度对于饱和湿空气,三者温度都相同。
6. 如图1所示,在图上所示循环1-2-3-1中,2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热量,放热量,净功量和由于粘性摩阻而引起的做功能力损失。
图1 图2
【答案】用面积表示循环中的吸热量、放热量、净工量和做工能力损失如图图2所示,其中:吸热量:
面积放热量:
面积净工量:
面积
做功能力损失:
面积
面积
也即吸热量-放热量;
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. 有时为获得较高压力的压缩气体,往往采用多级压缩,问采用多级压缩有何好处?
【答案】采用多级压缩,可以使每一级的增压比不是很大,从而大大提高压缩机的容积效率。另外,采用多级压缩可以采用中间冷却措施,使高压级的压缩终温不会很高,少耗功。
三、计算题
9. 如图1为一水蒸气动力循环简图。为了提高循环热效率采用了抽汽回热,回热加热器为一表 进入汽轮机的蒸汽压力为3.0MPa , 温度为面式加热器。
汽轮机出口处的压力为0.005MPa ,
抽汽压力为0.5MPa 。抽汽在回热器中放热后全部变为饱和水,通过节流阀后,在冷凝器中与汽轮机排汽混合。设进入锅炉中水(点5)的 温度与回热器中抽汽出口状态(点B )的温度相同。
在忽略泵功的情况下,试求: (1
)画出循环的(2
)抽汽量
图。
(3)每千克蒸汽在汽轮机中所作的功。 (4)蒸汽吸热量、放热量和循环热效率。
图1
饱和水与饱和蒸汽相关性质参数如表1所示。
表
1
过热蒸汽性质参数如表2所示。
表
2
【答案】(1
)循环的图如图2所示。
图2
(2)根据热力学第一定律,
回热器的能量平衡式为
(3)状态2
的湿蒸汽的干度蒸汽的焓
值为:
每千克蒸汽在汽轮机中所做的功为
(4)在整个循环中,蒸汽的吸热量:
蒸汽的放热量:
所以得到抽汽量为:
从而可以求得状态2的湿
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