2018年南京航空航天大学能源与动力学院917工程热力学[专业硕士]考研仿真模拟五套题
● 摘要
一、简答题
1． 反映往复活塞式内燃机混合加热循环特性的设计参数有哪几个？写出其定义式。
【答案】
2．
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。
3． 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
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
4． 对于简单可压缩系，系统只与外界交换哪一种形式的功？可逆时这种功如何计算？
【答案】在简单可压缩系统中，系统只与外界交换膨胀功或压缩功。可逆时，这种功的计算
式为
二、计算题
5． —封闭的气缸如图所示，有一无摩擦的绝热活寨位于中间，两边分别充满氧气和氮气，初态均为
若气缸总容积为
及
溶器体积忽略不计，缸体及氧气外侧是绝热
试求所需热量及终
氮气
的，仅在氧气一侧外端面上可以变换热量。现向氧气加热使其压力升高到态温度，并将过程表示在
图上。已知氧气
图
【答案】因为氮气进行的是缓慢的无摩擦的绝热过程，所以它经历的是定熵过程，而氧气经历的是一般的吸热膨胀多变过程
氮气经历了一绝热压缩过程，终压为
：
由绝热过程方程
可知：
此时氧气的体积为：
又有
则:
解得：
同理可求得氮气的终温
为：
取氧气和氮气为闭口系，则有能量方程
：其中氮气和氧气的质量分别为：
其中
则所需的加热量为：
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可解得吸收的热量为：
（3）将过程表示在
及
图上，如图所示。
图
6． 已知燃气的入压力为
绝热指数
的空间。若进口压力
流速
以流量
流经一喷管进
问
：（1）为使燃气充分膨胀
，应选择哪种形式的喷管？
（2
）若流动过程可逆，则出口截面上的流速和气体温度为多少？ （3）该喷管的最小流通截面积是多少？
【答案】（1）首先因为燃气在喷管的入口处有初速度，可以先求出滞止参数：
滞止温度：滞止压力：临界压力比：所以有临界压力为：
因为临界压力大于出口背压力
所以要使燃气充分膨胀，要选择渐缩渐扩型喷管。
（2）选择渐缩渐扩型喷管时，所以在出口界面上的压力等于出口背压。 因为流动过程可逆，故出口气体温度为：
出口截面流速为：
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