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2016年浙江农林大学风景园林与建筑学院工程热力学考研复试题库

  摘要

一、简答题

1. 定性地画出具有回热的燃气轮机装置示意图,并在

【答案】燃气轮机装置示意图如图所示。

图上定性地分析回热对热效率的影响。

与未采用回热的循环相比,循环净功故循环效率提高。

2. 如图1所示,在

不变,回热后,只有5-3过程吸热,即减小,

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;

3. 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】

4. 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

5. 什么是热力系统?热力系统可分为几类?

【答案】通常根据研究问题的需要,人为地划定一个或多个任意几何面所围成的空间作为热力学研究对象,这种空间内的物质的总和称为热力学系统,简称系统或体系。可分为闭口系统和开口系统;简单系统、绝热系统和孤立系统;均匀系统和非均匀系统;单元系统和多元系统等。

6. 什么是制冷系数?试说明逆卡诺循环制冷系数的表达式。

【答案】制冷系数是指制冷过程中制冷量与实际耗功量的比值,即如图所示,逆卡诺循环制冷系数的表达式为:

7. 定性画出在水蒸气的焓熵图上由气液共存区间任一相同状态分别经过定压和定温过程达到过热蒸汽状态的可逆过程线。

【答案】如图所示。

8. 试述准静态过程与可逆过程的区别。

【答案】(1)定义不同。准静态过程是一系列平衡态所组成的过程;可逆过程是如果系统完成某一热力过程后,再沿原路径逆向进行时,能使系统和外界都返回原来状态而不留下任何变化

的过程。

(2)要求条件不同。可逆过程要求系统与外界随时保持力平衡和热平衡,且不存在任何耗散损失,在过程中没有任何能量的不可逆损失;准静态过程的条件仅限于系统内部的力平衡和热平衡,在进行中系统与外界可以有不平衡势差,也可能有耗散现象发生,只要系统内部能及时恢复平衡,其状态变化还是准静态的。

(3)可逆过程是针对过程中所引起的外部效果而言的,准静态过程是针对系统内部状态变化而言的。

(4)可逆过程一定是准静态过程,准静态过程不一定是可逆过程。

(5)实际过程总是在温差、压差作用下变化的,实际过程是偏离可逆过程的准静态。 相同点:对于热力系统而言,两个过程都是由一系列平衡态所组成的,在曲线表示,都可用确定的状态参数变化描述过程。

图上都能用连续

二、综合分析题

9. 某压缩空气储气罐内温度随环境温度变化,若冬天时平均温度为的比值。

【答案】据题意,储气罐内参数即为喷管内气流的滞止参数。所以

夏天平均温度为

气罐内压力则维持不变。如果由该气源连接喷管产生高速气流,试计算夏天和冬天喷管出口流速

气流在喷管内可逆绝热膨胀,故

据题意

所以

因此

10.图所示燃气轮机装置实际循环,压气机入口空气参数为轮机入口温度为

压气机绝热效率

求:(1)循环热效率;(2)若回热度为

循环热效率是多少?

出口参数为燃气

气体绝热流经燃气轮机过程中熵产为

工质可视为理想气体,且燃气性质近似空气