能源轉(zhuǎn)換與利用課后題答案

1、能源轉(zhuǎn)換與利用課后題答案2-4.溫度火用均為正值，為什么開口體系的壓力火用有負(fù)值，而閉口體系的壓力火用均為正值？1. 溫度火用：高溫物質(zhì)的火用 低溫物質(zhì)的火用根據(jù)熱力學(xué)第二定律，要求低于環(huán)境的溫度，需要消耗外部一定的能量，所以從可逆過程看，將它恢復(fù)到環(huán)境狀態(tài)時(shí)，也應(yīng)具有一定對(duì)外做功的能力，即具有正的火用值。2. 壓力火用： 開口系統(tǒng)的壓力火用：，當(dāng)時(shí)，為負(fù)值，這是因?yàn)閷?duì)壓力低于環(huán)境壓力的工質(zhì)，流入環(huán)境狀態(tài)內(nèi)時(shí)，必須消耗外功，故壓力火用為負(fù)值。閉口系統(tǒng)的壓力火用：，當(dāng)時(shí)，壓力火用為0，當(dāng)時(shí)，無論還是，始終為正值。這是因?yàn)閷?duì)真空空間來說，由于造成真空空間也需要消耗能量，由于它與環(huán)境存在壓差，是其體

2、從環(huán)境流入真空容器的過程中，同樣也可以做出功。2-5熱量火用均為正值，為什么潛熱火用有負(fù)值？潛熱火用，為融化或氣化時(shí)吸收的熱量為正值，當(dāng)時(shí)，為負(fù)；為凝固或液化時(shí)放出的熱量為負(fù)值，當(dāng)時(shí)，為負(fù)； 2-7過程不可逆造成的火用損失如何計(jì)算？根據(jù)火用平衡：，所以2-8哪些因素影響燃燒火用的損失大小，如何減少燃燒火用的損失？影響因素：環(huán)境因素，燃料低位發(fā)熱量，理論絕熱燃燒溫度。減少燃燒火用的損失的方法：降低空氣系數(shù)，提高空氣預(yù)熱溫度。2-9哪些因素影響傳熱火用的損失大小，如何減少傳熱火用的損失？影響因素：傳熱溫差，環(huán)境溫度。減少傳熱火用的損失的方法：減少傳熱溫差。2-12什么叫火用效率，與熱效率有什么區(qū)別

3、和聯(lián)系？火用效率是指能量轉(zhuǎn)換系統(tǒng)或設(shè)備在進(jìn)行轉(zhuǎn)換的過程中，被利用或被收益的火用與支付或耗費(fèi)的火用之比，用表示，即火用效率與熱效率有本質(zhì)的不同?；鹩眯适且曰鹩脼榛鶞?zhǔn)，各種不同形狀的能量的火用是等價(jià)的，而熱效率只記及能量的數(shù)量，不管能量品味的高低。但是它與火用效率有一定的內(nèi)在聯(lián)系。以動(dòng)力循環(huán)為例（：熱效率，：火用效率，：熱量的能級(jí)）3-2采用各種提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)火用效率的措施，其主要根據(jù)是什么？提高蒸汽吸熱平均溫度3-5采用熱電聯(lián)產(chǎn)有那幾種方式？各有什么優(yōu)缺點(diǎn)？ 背壓氣熱電聯(lián)產(chǎn)系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)：他在額定負(fù)荷下具有很高的經(jīng)濟(jì)性，是能源得到階檔利用缺點(diǎn)：要求電負(fù)荷與熱負(fù)荷完全匹配，應(yīng)變能力差 抽氣式熱電聯(lián)

4、產(chǎn)系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)：它的調(diào)節(jié)靈活可靠性較高，沒有熱負(fù)荷時(shí)照?？梢园l(fā)電，能過適應(yīng)用戶在一定范圍內(nèi)的波動(dòng)，是我國熱電廠主要采用的機(jī)組方式缺點(diǎn)：抽汽機(jī)組的汽輪機(jī)流通部分要考慮汽量有較大變動(dòng)范圍，故它的循環(huán)效率低。3-8什么是熱泵，具體如何實(shí)現(xiàn)利用低溫區(qū)的熱能？熱泵是一種能使熱量從低溫物體轉(zhuǎn)移到高溫物體的能量利用裝置壓縮式熱泵：熱沸點(diǎn)工質(zhì)通過壓縮機(jī)壓縮消耗外功，使工質(zhì)的壓力和溫度升高。由于它的溫度高于供熱所需的溫度TH，讓他通過冷凝器向室內(nèi)供出熱量而本身被冷凝，然后通過膨脹閥節(jié)流降后，同時(shí)溫度也降低。吸收式熱泵：由吸收劑和工質(zhì)組成的溶液于發(fā)生器置中。當(dāng)高溫?zé)嵩磳?duì)發(fā)生器中的溶液進(jìn)行加熱時(shí)，由于工質(zhì)容易汽化，再

5、發(fā)生氣中產(chǎn)生一定壓力的水蒸氣。發(fā)生器起到壓縮機(jī)的作用，工質(zhì)在冷凝器中放熱，經(jīng)濟(jì)節(jié)流閥降壓、降溫后，在蒸發(fā)器中從低溫?zé)嵩次鼰幔谡舭l(fā)器中蒸發(fā)的低壓蒸氣送至吸收器中，再次被吸收劑吸收后的稀溶液送回發(fā)生器循環(huán)使用。 4-1什么叫當(dāng)量熱值，什么叫等價(jià)熱值，二者有何關(guān)系？答：當(dāng)量熱值是一個(gè)單位實(shí)物量能源在理論之上含有的能量。等價(jià)熱值是按生產(chǎn)一個(gè)單位實(shí)物量的二次能源所消耗的一次能源數(shù)量。當(dāng)量熱值與等價(jià)熱值之間的關(guān)系：，為能源轉(zhuǎn)換率。4-8余熱回收率，余熱利用率（名詞解釋）余熱回收率是指在余熱回收裝置中被回收介質(zhì)吸收的熱量占進(jìn)入余熱回收裝置的余熱資源量的百分?jǐn)?shù)余熱利用率是指在余熱回收裝置中被回收介質(zhì)吸收的熱

6、量占進(jìn)入余熱源所在體系供給能量的百分?jǐn)?shù)。4-14蒸汽蓄熱器實(shí)際是蓄熱器還是熱水采用這種蓄熱器受什么限制？蓄的是熱水，受壓力限制5-2余熱鍋爐與工業(yè)鍋爐相比有哪些弱點(diǎn)，相應(yīng)的需要采取什么措施？答：1.如果余熱鍋爐回收的蒸汽是為了一般的供熱需要，則不要求太高的蒸汽壓力，是以回收盡可能多的熱量為目標(biāo)。當(dāng)考慮余熱蒸汽進(jìn)行動(dòng)力回收時(shí)，則需要確定恰當(dāng)?shù)恼羝麥囟群蛪毫Γ员銖恼羝谢厥毡M可能多的焓2.余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽量取決于前部設(shè)備的生產(chǎn)工藝，不能隨用戶需要而變動(dòng)，當(dāng)用余熱鍋爐生產(chǎn)的蒸汽單獨(dú)供用戶時(shí)，負(fù)荷和壓力不易控制，因此最好并入蒸汽管網(wǎng)，負(fù)荷的變化由供熱鍋爐來調(diào)節(jié)3.余熱鍋爐的容量大的確定要考慮生產(chǎn)工

7、藝，當(dāng)余熱鍋爐作為主要供氣源時(shí)，在設(shè)計(jì)時(shí)可增設(shè)輔助燃燒裝置4.余熱鍋爐的工作溫度較低，對(duì)相同蒸發(fā)量的鍋爐而言，所需傳熱面積比工業(yè)鍋爐大，要改善鍋爐的傳熱條件，減少廢氣在進(jìn)鍋爐前的溫降，減少煙道中的吸入冷風(fēng)5-4熱管的工作原理及組成答：工作原理：熱管的一端與熱流體接觸，管內(nèi)的工質(zhì)受熱蒸發(fā)，變?yōu)檎羝軆?nèi)對(duì)應(yīng)的飽和蒸汽壓力提高，產(chǎn)生的蒸汽靠空間內(nèi)微小的壓差經(jīng)中間傳輸段流向另一端的冷凝段，在冷凝段內(nèi)，工質(zhì)向冷流體放熱量，而使管內(nèi)蒸汽又冷凝成液體，冷凝的液體工質(zhì)靠吸收液芯的毛細(xì)管作用又回流到蒸發(fā)段，繼續(xù)重復(fù)上述過程。組成：1.兩端密封的容器多數(shù)做成圓管狀2.由多孔材料構(gòu)成的吸液芯，覆蓋在器壁內(nèi)表面3.

8、容器內(nèi)充有一定數(shù)量的工作液體及其蒸氣5-6熱管的工作液體如何確定？什么叫與管殼材料的相容性？答：1.對(duì)熱管工作液體的要求，除熱輸送能力要大，潛熱大，熱導(dǎo)率高，粘性小，表面張力大等，此外，還要求熱穩(wěn)定性能好，與吸液芯及殼體材料有良好的相容性，工作溫度下的蒸汽壓力不宜過高2，相容性是指工作液不與管材發(fā)生化學(xué)或電化學(xué)反應(yīng)而產(chǎn)生不凝結(jié)氣體的性質(zhì)5-8熱管換熱器為什么可以有高的換熱性能/？它適用于什么場(chǎng)合的換熱？答：1.由于熱管是管工質(zhì)相變進(jìn)行熱量的中間傳遞，熱段與冷段內(nèi)工質(zhì)的溫差很小，而且相變潛熱很大，因此熱管相當(dāng)于一個(gè)導(dǎo)熱能力很強(qiáng)的導(dǎo)熱體，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過金屬棒的導(dǎo)熱能力2.氣體與氣體交換閃蒸：高壓熱水如果突然擴(kuò)容降低，則一部分水會(huì)汽化成蒸汽，這種過程稱為閃蒸火用：在一定環(huán)境條件下，通過一系列的變化（可逆過程），最終達(dá)到與環(huán)境處于平衡時(shí)所能做出的最大功，或者說這種能量在理論上能