22春“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)《金屬學(xué)與熱處理基礎(chǔ)》在線作業(yè)答案參考8

22春“能源與動(dòng)力工程”專業(yè)《金屬學(xué)與熱處理基礎(chǔ)》在線作業(yè)答案參考1.兩容器中均盛有空氣與二氧化碳的混合物，但兩混合物的成分比例不同。容器1中含有0.08kmol的空氣及0.02kmol的

兩容器中均盛有空氣與二氧化碳的混合物，但兩混合物的成分比例不同。容器1中含有0.08kmol的空氣及0.02kmol的二氧化碳；容器2中含有摩爾分?jǐn)?shù)(某組分的物質(zhì)的量與混合物的量之比)為30%的空氣及摩爾分?jǐn)?shù)為70%的二氧化碳。兩容器中的壓力均為1.013×105Pa，溫度均為25℃。兩容器被一內(nèi)徑為100mm、長(zhǎng)2m的管道相連接。試確定兩容器間二氧化碳的交換率。

由題目中的壓力、溫度與物質(zhì)量可知，容器1、2混合物摩爾濃度為：

容器1中CO2摩爾成分：

容器1內(nèi)CO2摩爾濃度為：cA=0.2×0.0408=0.00816kmol/m3

容器2中CO2摩爾成分：xA=0.7kmol/kmol

容器2內(nèi)CO2摩爾濃度為：cA=0.7×0.0408=0.02856kmol/m3

在壓力P0=1.013×105Pa，T0=273K時(shí)，查表11-2得CO2質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)：

D0=0.138×10-4m2/s

實(shí)際壓力與溫度時(shí)，CO2質(zhì)擴(kuò)散系數(shù)：

則通過管道CO2的質(zhì)交換率：

=-1.257×10-9kmol/s=-4.526×10-6kmol/h

=-1.99×10-4kg/h

負(fù)號(hào)表示CO2從容器2向容器1擴(kuò)散。

2.可鍛鑄鐵中的團(tuán)絮狀石墨由下述方式獲得()。

A、由白口鑄鐵經(jīng)高溫退火從滲碳體分解而得到

B、直接從液體中結(jié)晶而得

C、由灰口鑄鐵經(jīng)鍛造而得

D、上述說法都不對(duì)

參考答案：A

3.再熱器中的水蒸氣是否過熱？說明其原因。

再熱器中的水蒸氣是否過熱？說明其原因。

再熱器是鍋爐受熱面的名稱。再熱器中流動(dòng)的是低壓過熱蒸汽，所謂再熱蒸汽參數(shù)指的是再熱器中流動(dòng)的、被加熱的低壓過熱蒸汽。

4.簡(jiǎn)述超臨界鍋爐調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度的措施。

簡(jiǎn)述超臨界鍋爐調(diào)節(jié)再熱蒸汽溫度的措施。

(1)調(diào)解煤水比m。煤水比增加，再熱蒸汽溫度升高；降低煤水比，再熱蒸汽溫度降低。

(2)擺動(dòng)燃燒器噴嘴。燃燒器噴嘴向上擺動(dòng)，再熱蒸汽溫度升高；燃燒器噴嘴向下擺動(dòng)，再熱蒸汽溫度降低。如果低溫再熱器是壁式再熱器，調(diào)溫效果比較明顯；如果低溫再熱器布置在尾部煙道，再熱蒸汽溫度調(diào)節(jié)效果不明顯。

(3)調(diào)整衛(wèi)燃帶。燃燒器區(qū)域增設(shè)衛(wèi)燃帶可以穩(wěn)定燃燒，同時(shí)降低水冷壁的吸熱比例，提高再熱器的吸熱比例。降低水冷壁的吸熱比例，鍋爐的蒸汽流量降低；提高再熱器的吸熱比例，再熱蒸汽溫度提高。燃燒器區(qū)域區(qū)去掉一部分衛(wèi)燃帶可以提高水冷壁的吸熱比例，降低再熱器的吸熱比例。提高水冷壁的吸熱比例，鍋爐的蒸汽流量增加；降低再熱器的吸熱比例，再熱蒸汽溫度降低。

(4)調(diào)解尾部煙道煙氣擋板開度。增加低溫再熱器側(cè)煙氣擋板開度，流過低溫再熱器的煙氣流量增加，低溫再熱器的吸熱比例提高，再熱蒸汽溫度提高。減小低溫再熱器側(cè)煙氣擋板開度，流過低溫再熱器的煙氣流量降低，低溫再熱器的吸熱比例降低，再熱蒸汽溫度降低。

5.分析煤的揮發(fā)分含量與鍋爐爐膛高度的關(guān)系。

分析煤的揮發(fā)分含量與鍋爐爐膛高度的關(guān)系。

(1)揮發(fā)分越低，發(fā)熱量越低的鍋爐，爐膛高度的值越高。

(2)同一種爐型，相同的容量下，爐膛高度從高向低排列的順序應(yīng)當(dāng)是：褐煤、無煙煤、貧煤、煙煤。

6.分析燃油燃?xì)忮仩t和燃煤鍋爐在污染物排放方面的區(qū)別。

分析燃油燃?xì)忮仩t和燃煤鍋爐在污染物排放方面的區(qū)別。

(1)燃油、燃?xì)忮仩t，由于油氣含灰量小，油氣經(jīng)過霧化后與空氣充分混合，油氣的燃盡時(shí)間短。燃油燃?xì)忮仩t的主要污染物為碳黑顆粒、一氧化碳?xì)怏w、二氧化碳?xì)怏w、低溫廢熱等。

(2)燃煤鍋爐：層燃鍋爐：主要的污染物為灰渣和飛灰顆粒，二氧化碳?xì)怏w、二氧化硫氣體、低溫廢熱等。流化床鍋爐：主要的污染物為灰渣和飛灰顆粒，二氧化碳?xì)怏w、二氧化硫氣體、低溫廢熱等。煤粉鍋爐：主要的污染物為飛灰和底渣顆粒，二氧化碳?xì)怏w、二氧化硫氣體、低溫廢熱等。

7.煤氣理論空氣量計(jì)算。已知?dú)怏w燃料的理論空氣量(5-7)計(jì)算煤氣的理論空氣量。

煤氣理論空氣量計(jì)算。已知?dú)怏w燃料的理論空氣量

(5-7)計(jì)算煤氣的理論空氣量。

將煤氣成分代入式(5-7)得到各種煤氣的理論空氣量，將計(jì)算結(jié)果匯總于下表。

我國(guó)部分氣體燃料的理論空氣量

序號(hào)重油產(chǎn)地CH4

(%)C2H6

(%)C3H8

(%)C4H10

(%)H2

(%)CO

(%)CO2

(%)1氣田煤氣97.420.940.160.030.0800.522油田煤氣93.1803.252.19000.833液化石油氣0505000004高爐煤氣00.0000227115發(fā)生爐煤氣1.80.00008.430.42.2

序號(hào)重油產(chǎn)地H2S

(%)N2

(%)O2

(%)高位發(fā)熱量

(kJ/m3)低位發(fā)熱量

(kJ/m3)Vo[m3/Nm3

(標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)下)]1氣田煤氣0.030.76039600356009.492油田煤氣03.840443003827010.333液化石油氣00011300010467020.244高爐煤氣0600371836780.775發(fā)生爐煤氣056.40.2595056501.18(1)在氣體燃料系列中，低位定壓發(fā)熱量高的氣體的理論空氣量也比較大。

(2)在本題計(jì)算范圍內(nèi)，理論空氣量最大的燃料為液化石油氣，理論空氣量最小的氣體燃料為高爐煤氣。

8.分析用水煤比調(diào)節(jié)直流鍋爐中間點(diǎn)溫度的技術(shù)特點(diǎn)。

分析用水煤比調(diào)節(jié)直流鍋爐中間點(diǎn)溫度的技術(shù)特點(diǎn)。

(1)提高燃料消耗量B，水煤比D/B下降。此時(shí)，水冷壁的吸熱量有所增加，直流鍋爐中間點(diǎn)溫度tww2有所提高。但是水煤比D/B不能太低，否則，中間點(diǎn)溫度太高會(huì)導(dǎo)致水冷壁壁溫超過使用溫度的上限，水冷壁金屬?gòu)?qiáng)度下降，水冷壁爆管。

(2)降低燃料消耗量B，水煤比D/B上升。此時(shí)，水冷壁的吸熱量有所下降，直流鍋爐中間點(diǎn)溫度tww2有所降低。但是水煤比D/B不能太高，否則中間點(diǎn)溫度太低會(huì)導(dǎo)致過熱蒸汽溫度偏低。另外，水煤比D/B太會(huì)引起煤粉火炬燃燒不穩(wěn)定甚至滅火。

(3)鑒于上述分析，用水煤比D/B調(diào)節(jié)直流鍋爐中間點(diǎn)溫度的范圍是有限的。一般而言，超臨界壓力鍋爐中間點(diǎn)溫度在405～430℃之間。

9.熔煉鐵液時(shí)加溶劑作用是催化劑。()

A、錯(cuò)誤

B、正確

參考答案：A

10.金屬鑄錠中其柱狀晶粒區(qū)的出現(xiàn)主要是因?yàn)榻饘勹T錠受垂直于模壁散熱方向的影響。()

A.錯(cuò)誤

B.正確

參考答案：B

11.澆鑄時(shí)產(chǎn)生的抬箱跑火現(xiàn)象的原因是澆鑄溫度低。()

A、錯(cuò)誤

B、正確

參考答案：A

12.如坯料高度于直徑之比較大，或錘擊力不足，就可能產(chǎn)生雙鼓形。()

A、錯(cuò)誤

B、正確

參考答案：B

13.電弧爐主要用于冶煉高質(zhì)量的合金鋼。()

A.錯(cuò)誤

B.正確

參考答案：B

14.常見碳素鋼按含碳量分為以下哪幾類?()

A、高碳鋼

B、中碳鋼

C、低碳鋼

D、超低碳鋼

參考答案：ABC

15.分析亞臨界及其以下壓力的汽包鍋爐的水冷壁不采用螺旋管圈的原因。

分析亞臨界及其以下壓力的汽包鍋爐的水冷壁不采用螺旋管圈的原因。

(1)自然循環(huán)汽包鍋爐的循環(huán)動(dòng)力有限，螺旋管圈水冷壁的阻力較大，因此不采用螺旋管圈水冷壁。

(2)控制循環(huán)汽包鍋爐的循環(huán)動(dòng)力較強(qiáng)，但是螺旋管圈水冷壁的結(jié)構(gòu)復(fù)雜，制造、安裝難度較大，采用垂直水冷壁管屏也能滿足鍋爐蒸發(fā)水蒸氣的要求，因此不采用螺旋管圈水冷壁。

16.洛氏硬度值的正確表示方法為()。

A、HRC55

B、HRC55kg/mm2

C、55HRC

D、55HRCkg/mm2

參考答案：C

17.金屬型鑄造比砂型鑄造尺寸精度低。()

A、錯(cuò)誤

B、正確

參考答案：A

18.比較固態(tài)排渣爐與液態(tài)排渣爐的散熱損失。

比較固態(tài)排渣爐與液態(tài)排渣爐的散熱損失。

(1)固態(tài)排渣爐的爐膛煙氣溫度大約在1400～1500℃，液態(tài)排渣爐的爐膛煙氣溫度大約在1700～1750℃。

(2)對(duì)于同等容量和蒸汽壓力、溫度的鍋爐而言，水冷壁以及過熱器、再熱器、省煤器、空氣預(yù)熱器等受熱面的溫度也基本上是常數(shù)。在保溫材料成分和厚度不變的條件下，液態(tài)排渣爐和固態(tài)排渣爐的散熱損失基本上接近。

19.一根外徑d=5cm的冷氣輸送管道裸露于空氣中，表面溫度為5℃。用干濕球溫度計(jì)測(cè)得空氣的干球溫度為35℃，濕球溫度

一根外徑d=5cm的冷氣輸送管道裸露于空氣中，表面溫度為5℃。用干濕球溫度計(jì)測(cè)得空氣的干球溫度為35℃，濕球溫度為27℃。為減少管子表面因結(jié)露而引起的冷量損失，擬在管外包扎一層λ=0.08W/(m·K)的保溫材料，希望加保溫材料后外表面不再出現(xiàn)水滴。試估算所需隔熱材料的厚度。作為一種估算，可取保溫材料外表面的復(fù)合換熱表面?zhèn)鳠嵯禂?shù)h=9W/(m2·K)，空氣的Pr=0.7，水蒸氣在空氣中擴(kuò)散的Sc=0.6。為不使保溫材料因吸收水分而變潮濕，要在其外表面涂上一層瀝青，計(jì)算時(shí)可以不考慮。

從文獻(xiàn)[1]中查空氣物性，先設(shè)邊界層的平均溫度t=28℃

查得：cp=1.005kJ/(kg·K)

由濕球溫度25℃查得空氣對(duì)應(yīng)的飽和水蒸氣壓力為3670Pa，飽和水蒸氣汽化潛熱：

γ=2438kJ/kg

由文獻(xiàn)[1]式(11-37)得飽和空氣含濕量：

由文獻(xiàn)[1]式(11-38)得空氣含濕量：

查濕空氣物性表，得此種狀態(tài)下的露點(diǎn)溫度為25℃，則取保溫材料表面溫度不低于25℃。

代入數(shù)字：

化簡(jiǎn)得：

用試算法求出保溫材料外殼直徑d2，列于下表中。