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一、问答题

1． 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

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。

2． 对于理想气体，试说明它的热力学能和焓都是温度的单值函数。

【答案】根据理想气体模型，热力学能是气体分子热运能量（无内位能），故热力学能是温度的单值函数。

因为

所以焓也是温度的单值函数。

3． 在热力学能、焓、熵、功和热量这些参数中，哪些量是状态量？哪些量是过程量？

【答案】

是状态量

；

是过程量。

4． 多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和？为什么？应该怎样计算？

【答案】因合流过程常伴有熵产，故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。

二、计算题

5． 有一台气体发动机，

工质从初态②定容加热过程2-3, 定容升压比为

要求:（1

）把该循环表示在（2

）用哪个大，为什么？

【答案】（1

）该循环的

图和

图如图所示。

出发按下列过程工作：①绝热压缩过程1-2, 压缩比③绝热膨胀过程3-4, 使膨胀终了压力

图和

图上。

④定压放热过

程4-1, 使工质回到初态。设气体比热容为定值，经绝热指数为

等参数表示该循环的热效率。

（3）若在相同比缩比下，有一个定容加热的活塞式内燃机循环，试比较这两个循环的热效率

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图

（2）由于

依题意可知该循环的燃烧热效率为：

又因为：

代入上式后可得燃烧热效率为：

（3）两个循环如图所示。

图

内燃机循环

显然

而两循环的吸热量相同，所以，内燃机循环热效率小。

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6． 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。