2015江蘇南京航空航天大學(xué)工程熱力學(xué)考研真題(A)_第1頁
2015江蘇南京航空航天大學(xué)工程熱力學(xué)考研真題(A)_第2頁
2015江蘇南京航空航天大學(xué)工程熱力學(xué)考研真題(A)_第3頁
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文檔簡介

1、2015江蘇南京航空航天大學(xué)工程熱力學(xué)考研真題(A)一、簡答題(共 50 分)1、(5 分)簡要分析熱力系統(tǒng)平衡態(tài)同穩(wěn)定態(tài)之間的差異。2、(5 分)有人認(rèn)為理想混合氣體的熱力學(xué)能和焓也是溫度的單值函數(shù),并且定壓和定容比熱之間的差值為各組分氣體常數(shù)的算術(shù)平均。該觀點(diǎn)是否正確并給出簡要說明。3、(6 分)試分析理想氣體定壓加熱可逆過程中,加熱量同氣體熱力學(xué)能變化量的比值是多少?假設(shè)理想氣體的比熱為定值。4、(6 分)如下列 p-v 圖所示,a-b 為定溫可逆過程,b-c 為等熵可逆過程,c-a 所示的虛線為某不可逆絕熱過程。試分析循環(huán) a-b-c-a 是否可行?5、(5 分)高、低溫?zé)嵩撮g的溫差越

2、大,卡諾制冷機(jī)的制冷系數(shù)是否就越高?試簡要分析。6、(5 分)壓縮因子 Z 大于 1,說明相同溫度和壓力條件下,相比理想氣體,該實(shí)際氣體更容易被壓縮。試簡要分析該說法是否正確。7、(5 分)工作在設(shè)計(jì)點(diǎn)的縮放噴管,如果將背壓降低,請分析噴管出口的空氣速度和流量會如何變化?8、(7 分)用溫度為 600K 的恒溫?zé)嵩醇訜?0.1MPa 的飽和水,使之定壓氣化為溫度ts的飽和干蒸汽。請分析該加熱過程中水的比熵流和比熵產(chǎn)。已知水在 0.1MPa 時(shí), 飽和溫度,汽化潛熱r=2257.6kJ / kg 。9、(6 分)請利用焓濕圖作圖,簡要說明如何通過干、濕球溫度來確定濕空氣的相對濕度和含濕量?二、(

3、15 分)某火力發(fā)電廠中高溫高壓的蒸汽(T=650,P=8.0MPa,h=3500kJ / kg,s=7.5kJ /(kg.k))以 80m/s 的速度進(jìn)入汽輪機(jī)中推動葉輪做功,同時(shí)向外界散熱量為 10kJ / kg,離開汽輪機(jī)時(shí)蒸汽速度為 120m/s,狀態(tài)變?yōu)椋≒=4.0MPa,h=2100kJ / kg ,s=8.37kJ /(kg.k))。有人提出可以通過將進(jìn)口速度提高至 160m/s,來實(shí)現(xiàn)單位質(zhì)量蒸汽輸出的功提升 35%,請分析該方案是否合理?現(xiàn)有過程中單位質(zhì)量蒸汽可以輸出的最大功為多少?假設(shè)蒸汽定壓比熱為常數(shù) 2.25kJ /(kg.k),環(huán)境溫度為27。三、(15 分)通過輸氣

4、管路(內(nèi)部氣體溫度為 T0和 P0)對某絕熱氣缸緩慢充氣,如下圖所示。氣缸中活塞可以自由無摩擦的移動。假設(shè)氣缸初始體積為 V1,溫度為 T1,充氣結(jié)束后體積為 V2,外界大氣壓為Pb。氣體視為理想氣體,并且,且定壓和定容比熱均為定值。試分析充氣結(jié)束后,氣缸內(nèi)空氣的溫度 T2為多少?四、(10 分)一定質(zhì)量的理想氣體從初始狀態(tài)(P1,v1,T1)分別經(jīng)歷 3 個(gè)可逆過程達(dá)到相同的終態(tài)(P2,v2,T2)。其中 A 過程是先定容再定壓,B 過程是先等熵再定容,C 過程是先等溫再定容。請?jiān)?P-v 圖和 T-s 圖上表示出 A、B 和 C 這 3 個(gè)熱力過程,并且判定三個(gè)熱力過程中,熱力學(xué)能、容積變

5、化功以及熱量的變化量誰大誰小。假設(shè) P1>P2, v1< v2, T1>T2。五、(15 分)某人設(shè)計(jì)了一個(gè)裝置,在三個(gè)質(zhì)量相等的銅塊間工作,銅塊溫度分別為 650K,350K 和 550K。能使得 650K 銅塊的溫度升高,其余兩個(gè)銅塊達(dá)到相同的溫度,如下圖所示。試分析該裝置能否實(shí)現(xiàn)?如果能實(shí)現(xiàn),650K 銅塊能升溫達(dá)到的最大值為多少。假設(shè)這三個(gè)銅塊的比熱為定值 c。六、(10 分)某中央空調(diào)系統(tǒng)的通風(fēng)供氣量為 10kg/s,采用引射器來為通風(fēng)空氣增壓。高壓氣流的壓力為 0.3MPa,溫度為 300K,環(huán)境空氣(壓力為 0.1MPa,溫度 300K)不斷被引射進(jìn)入通風(fēng)供氣裝

6、置,并且壓力變?yōu)?0.18MPa。試分析這個(gè)引射器最大的引射能力(即低壓環(huán)境空氣的引射流量同高壓氣流流量之比)。假設(shè)引射器內(nèi)空氣流動為穩(wěn)定絕熱流動,空氣可視為理想氣體,cp=1.004kJ /(kg.k),R g 287J /(kg.k)。并且忽略進(jìn)出口的動能和勢能差。七、(15 分)流量為 1kg/s 的空氣,其馬赫數(shù)為 2.2,靜溫為 280K,靜壓為 0.1MPa。為了使其運(yùn)動速度降低為 80m/s。該采用何種類型的擴(kuò)壓管?擴(kuò)壓管最小截面的面積為多少?此時(shí)對應(yīng)的出口壓力是多少?假設(shè)空氣視為理想氣體,在管內(nèi)可逆絕熱流動。k=1.4,cp=1.004kJ /(kg.k)。八、(20 分)某理想回?zé)崛細(xì)廨啓C(jī)工作簡圖如下,其中 2 級壓氣機(jī)采用了理想級間壓縮和中間冷卻技術(shù),總增壓比為 16,兩級渦輪的膨脹比均為 4。已知壓氣機(jī)的進(jìn)口狀態(tài)為(300k,0.1Mpa),

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