工程熱力學(xué)自測(cè)題(一)

1、自測(cè)八一、名詞解釋（本大題15分，每小題3分）1絕熱節(jié)流2馬赫數(shù)3溫度4制冷系數(shù)5工質(zhì)二、判斷（本大題10分，每小題2分） TOC o 1-5 h z 1、朗肯循環(huán)采用再熱后，其熱效率必定升高（）2、平衡狀態(tài)一定是均勻狀態(tài)。（）3、在熱力循環(huán)中，工質(zhì)從熱源吸熱對(duì)冷源放熱，從而實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能的轉(zhuǎn)換。其中熱源和冷源為恒溫?zé)嵩?。（?、熱力系統(tǒng)的邊界可以是實(shí)際存在的，也可以是假想的。（）5、壓縮蒸汽制冷循環(huán)采用節(jié)流閥來代替膨脹機(jī)，壓縮空氣制冷循環(huán)也可以采用這種方法。（）三、簡(jiǎn)答（本大題25分，每小題5分）1、試述膨脹功、技術(shù)功和流動(dòng)功的意義，并將可逆過程的膨脹功和技術(shù)功表示在P-V圖上。2、在壓氣

2、機(jī)中采用多級(jí)壓縮和級(jí)間冷卻有什么好處。3、對(duì)于簡(jiǎn)單可壓縮系統(tǒng)，系統(tǒng)與外界交換哪一種形式的功可逆時(shí)這種功如何計(jì)算。4、畫出壓縮蒸汽制冷循環(huán)的T-S圖，并寫出循環(huán)的制冷量q亡、制冷系數(shù)e的表達(dá)式。5、活塞式內(nèi)燃機(jī)定容加熱理想循環(huán)熱效率Y隨壓縮比下降，增大還是減小為什么四、計(jì)算題（本大題50分，第1、2題各10分；第3、4題各15分）逆向循環(huán)，用于熱泵向溫室供暖，每秒向溫室提供250kJ熱量。若熱泵的供暖系數(shù)為5,試計(jì)算：循環(huán)的耗功量及從室外空氣中吸收的熱量。2、某一蒸汽輪機(jī)，進(jìn)口蒸汽參數(shù)p1=,t1=500,h1=kJ/kg,cfl=50m/s,出口蒸汽參數(shù)p2=,h2=kJ/kg,cf2=140

3、m/s,進(jìn)出口高度差14m,蒸汽經(jīng)汽輪機(jī)散熱損失為15kJ/kg,試求：1）單位質(zhì)量蒸汽流經(jīng)汽輪機(jī)對(duì)外輸出的功2）進(jìn)出口動(dòng)能變化對(duì)輸出功的影響3）若蒸汽流量為220t/h,汽輪機(jī)功率有多大3、在燃?xì)廨啓C(jī)定壓加熱理想循環(huán)中，壓氣機(jī)入口空氣狀態(tài)為100kPa,20C,空氣以流率4kg/s經(jīng)壓氣機(jī)被壓縮到500kPa。燃?xì)廨啓C(jī)入口久氣溫度為900C。試計(jì)算壓氣機(jī)耗功量、燃?xì)廨啓C(jī)的作功量及循環(huán)熱效率。假定空氣,尸=kJ/（kg-K）且為常量，岔=。4、空氣初態(tài)為P1=、t1=20C,經(jīng)過三級(jí)活塞式壓氣機(jī)后，壓力提高到，假定各級(jí)壓縮過程的多變指數(shù)n=。試求：（1）以耗功最小為前提的各級(jí)壓比；（2）生產(chǎn)1

4、kg壓縮空氣理論上消耗的功；(R g =287J/ )（3）各級(jí)氣缸的出口溫度；（4）若采用單級(jí)壓縮，壓氣機(jī)消耗的功及出口溫度答案:1、絕熱節(jié)流：在節(jié)流過程中流體與外界沒有熱量交換，就稱為絕熱節(jié)流。2、馬赫數(shù)：氣體的流速與當(dāng)?shù)芈曀俚谋戎?，稱為馬赫數(shù)。3、溫度：處于同一熱平衡狀態(tài)的熱力系無論它們是否相互接觸均有一個(gè)共同的物理性質(zhì),描述此物理性質(zhì)的物理稱為溫度。4、制冷系數(shù)：L-5、工質(zhì)：實(shí)現(xiàn)熱能向機(jī)械能轉(zhuǎn)換的中間媒介物叫工質(zhì).1、X2、X3、X4、，5、X三、1、膨脹功：由于系統(tǒng)體積膨脹變化所作的功。技術(shù)功：技術(shù)上可以利用的功稱為技術(shù)功，它是穩(wěn)定流動(dòng)系統(tǒng)動(dòng)能、位能的增量與軸功三項(xiàng)之和。流動(dòng)功：工

5、質(zhì)在流動(dòng)時(shí)，進(jìn)出質(zhì)量的推動(dòng)功之差壓氣機(jī)耗功以等溫壓縮最有利，應(yīng)設(shè)法使壓氣機(jī)內(nèi)氣體壓縮過程的指數(shù)降低，因此采用冷卻的方法，同時(shí)為避免單級(jí)壓縮因增壓比太高而影響容積效率采用多級(jí)壓縮。W=2/3、交換的功為體積變化功?？赡鏁r(shí)J甲=一，5E通過此式可知熱效率隨著三的增大而提高。壓縮比增大使循環(huán)的平均吸熱文增高，平均放熱溫度降低,循環(huán)熱效率相應(yīng)提高。四、Gi 250W 是颼=50 kJQTl*.-%=250-50=200qqAh+Ac;+gAz+w:r 二”岫 _ ；k;_二 75 .12226.9 - 3326.勒-；(1403-503)x10-3 -9 日，-14)xW3=x103kJ/kg電3.5

6、5l,B6xW3= 75%xl136x103=694X104-kW3、由題可知：丁1=273.15+20=2g3.15kP1=100KPa,P2=500Kpa,3=273.15+&00=1173.15K/11-17=7；=300.15x514=475.37yPi)空氣在壓氣機(jī)內(nèi)消耗的功為：.環(huán)=4x137.69=75076-kW不”=1KPa.巾一 ： k J/kg=35 86%叫f1rKW740,73-293.15-1173.15-475.37/jf-lA母級(jí)wx及北“*-1-典一11J1.2總功w=3-門63,3=489.9獲J/3二丈應(yīng)小盧產(chǎn)一”151,0JJ13M-1Tj二29支Ip若采用單級(jí)壓縮fs-L月re門2一51右.1M?一X式3/11-11101J13北二7；但？|“=qfl.i-17x287x293.15x51J-1=63.3kJfkg.11)Rf131227x293.