熱能與動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)

熱能動(dòng)力機(jī)械基礎(chǔ)》復(fù)習(xí)題緒論第一章基本概念1．何謂能量？它通常有哪六種形式？所謂能量就是產(chǎn)生某種效果或變化的一種能力，它是為能源所擁有的。機(jī)械能，熱能，電能，核能，化學(xué)能，輻射能。2．各種能量形式之間能否轉(zhuǎn)換？最基本的能量形式是哪種？為什么？熱能是最基本的能量形式，所有其他能量形式都能轉(zhuǎn)化為熱能3．解釋?zhuān)阂淮文茉础⒍文茉?、可再生能源、非再生能源、常?guī)能源、新能源。凡自然界存在的，并可直接取得熱不改變其基本形態(tài)的能量稱(chēng)一次能源。由一次能源經(jīng)加工或轉(zhuǎn)換而形成的另一種形態(tài)的能源產(chǎn)品稱(chēng)為二次能源?？稍偕茉础＜纯梢圆粩嘣偕⒂幸?guī)律的得到補(bǔ)充的能源，是取之不盡用之不竭的。非可再生能源，經(jīng)億萬(wàn)年形成的，短期內(nèi)無(wú)法再生的能源。利用技術(shù)比較成熟且被大規(guī)模利用的能源，故稱(chēng)常規(guī)能源。尚未被大規(guī)模利用，正在積極研究開(kāi)發(fā)的能源稱(chēng)新能源。熱能產(chǎn)生的途徑是什么？熱能能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能和電能嗎？途徑是什么？產(chǎn)生途徑1.直接產(chǎn)生如地?zé)崮?，海洋熱能?.通過(guò)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生。轉(zhuǎn)換成機(jī)械能：如推動(dòng)內(nèi)燃機(jī)，汽輪機(jī)轉(zhuǎn)換成電能：如熱電發(fā)電在熱能利用方面，需要關(guān)注哪兩大問(wèn)題？提高能源利用率。2減少環(huán)境污染何謂熱力循環(huán)？何謂正循環(huán)，何謂逆循環(huán)？所謂熱力循環(huán)：就是工質(zhì)從某一熱力狀態(tài)起始，經(jīng)過(guò)一系列變化后又回到原來(lái)初始狀態(tài)的熱力過(guò)程。熱力學(xué)第一定律的實(shí)質(zhì)是什么？試列出其數(shù)學(xué)表達(dá)式。（普遍式、閉口系、開(kāi)口系）熱力過(guò)程中能量可以想換轉(zhuǎn)換和轉(zhuǎn)移但總能量保持不變。普通式：Q=AE+W閉口系：Q=AU+W開(kāi)口系：Q=AU++qgAz+W+APV熱力學(xué)第二定律與熱力學(xué)第一定律有什么不同？試舉例說(shuō)明熱力學(xué)第二定律熱力學(xué)第一定律表明能量傳遞和轉(zhuǎn)移時(shí)，其數(shù)量守恒。熱力學(xué)第二定律指出一切自發(fā)過(guò)程都是不可逆的，闡述能量傳遞和轉(zhuǎn)移的方向。常溫冰融化成水。試述能源有效利用的途徑。能源有效利用常用評(píng)價(jià)指標(biāo)的定義及物理意義。減少轉(zhuǎn)換次數(shù)和傳遞距離。按能量品位合理利用，盡可能防止高品位降級(jí)使用。提高總能系統(tǒng)利用率。開(kāi)發(fā)利用新能源。試述傭及傭效率的定義及物理意義。處于某一狀態(tài)的熱力系，可逆的變化到與周?chē)h(huán)境狀態(tài)相平衡時(shí)，可以轉(zhuǎn)化為有用功的能量。效率：被有效利用的與投入之比。的物理意義從能的量與質(zhì)來(lái)衡量熱力系統(tǒng)或設(shè)備的完善程度尺度。12總能系統(tǒng)的定義及其評(píng)價(jià)方法。某系統(tǒng)所需的能量幾乎都由該系統(tǒng)中所設(shè)置的唯一熱源提供，按照能量品位的高低級(jí)進(jìn)行梯級(jí)利用總的安排好功熱與物料熱力學(xué)能等各能量之間的配合關(guān)系與轉(zhuǎn)換使用，以獲取最有利的能源利用的總效果。評(píng)價(jià)方法：以熱力學(xué)第一定律為基礎(chǔ)的指標(biāo)能源利用率以熱力學(xué)第二定律為基礎(chǔ)的指標(biāo)效率。13何謂動(dòng)力機(jī)械、一次動(dòng)力機(jī)械、二次動(dòng)力機(jī)械？所謂動(dòng)力機(jī)械是指將某種能量直接轉(zhuǎn)化為機(jī)械能并拖動(dòng)其他機(jī)械進(jìn)行工作的機(jī)械，又稱(chēng)原動(dòng)機(jī)或發(fā)動(dòng)機(jī)。14環(huán)境污染的種類(lèi)、產(chǎn)生原因、防治辦法。熱污染;熱能利用或動(dòng)力技術(shù)應(yīng)用中伴隨產(chǎn)生的能量損失以熱能形式傳給環(huán)境?？諝馕廴?以燃料為能源的車(chē)輛，供熱設(shè)備，熱力發(fā)電廠(chǎng)等的廢氣，廢料向環(huán)境的排放及廢物在大氣中燃燒。噪聲污染：鍋爐發(fā)動(dòng)機(jī)等設(shè)備運(yùn)行時(shí)由于機(jī)械振動(dòng)，進(jìn)排氣氣流高速流動(dòng)，燃燒過(guò)程中的壓力脈動(dòng)和傳播等都會(huì)形成噪聲。放射性污染：核燃料等放射性物質(zhì)使用或管理不當(dāng)造成射線(xiàn)泄漏。其他污染：如粉塵，灰渣，等等防治方法：改善動(dòng)力機(jī)械和熱能利用的各種設(shè)備結(jié)構(gòu)。采用高效低污染的新型動(dòng)力循環(huán)。采用代用燃料與待用工質(zhì)，禁用某些材料。開(kāi)發(fā)新能源。研究性能優(yōu)良的技術(shù)部件。建立噪聲綜合治理區(qū)和噪聲達(dá)標(biāo)區(qū)。綜合治理環(huán)境。從可持續(xù)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)出發(fā)發(fā)展循環(huán)經(jīng)濟(jì)。第二章渦輪機(jī)1．何謂汽輪機(jī)？試述其基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)。汽輪機(jī)是以蒸汽為工質(zhì)的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械。由靜子和轉(zhuǎn)子兩大部分組成。靜子包括：汽缸，隔板和靜葉柵。進(jìn)排氣部分，端汽封以及軸承，軸承座等。動(dòng)子包括：主軸，葉輪和動(dòng)葉片，聯(lián)軸器等。工作原理：具有一定溫度和壓力的從鍋爐出來(lái)的蒸汽流經(jīng)噴管，由于噴管中流通界面的變化蒸汽的熱能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能，并推動(dòng)葉片和葉輪旋轉(zhuǎn)，從而對(duì)外做機(jī)械功。優(yōu)缺點(diǎn)：?jiǎn)螜C(jī)功率大，機(jī)構(gòu)簡(jiǎn)單，工作可靠，壽命長(zhǎng)。經(jīng)濟(jì)性差，組成復(fù)雜。2．分析汽輪機(jī)、燃?xì)廨啓C(jī)和水輪機(jī)的異同。同：都是旋轉(zhuǎn)葉片式動(dòng)力機(jī)械。異：汽輪機(jī)以蒸汽為工質(zhì)，燃?xì)廨啓C(jī)以空氣和燃?xì)鉃楣べ|(zhì)。是外燃機(jī)。水輪機(jī)是將水的機(jī)械能轉(zhuǎn)化為葉輪的機(jī)械能。是水動(dòng)力機(jī)。3．沖動(dòng)作用原理、沖動(dòng)級(jí)、反動(dòng)作用原理、反動(dòng)度、反動(dòng)級(jí)的概念。當(dāng)氣流在氣道內(nèi)不膨脹加速，而只是隨氣道形狀而改變其流動(dòng)方向，氣流因改變流動(dòng)方向而而對(duì)流道產(chǎn)生作用力（離心力）稱(chēng)沖動(dòng)力。蒸汽所做的機(jī)械功等于它在動(dòng)葉片中動(dòng)能的變化量。靜，動(dòng)葉片組成的級(jí)稱(chēng)沖動(dòng)級(jí)。如果蒸汽在氣道內(nèi)隨氣道改變流動(dòng)方向的同時(shí)仍繼續(xù)膨脹，加速，則加速的氣流流出氣道時(shí)，對(duì)動(dòng)葉柵施加一個(gè)與氣流流出方向相反的反作用力，這個(gè)力叫反動(dòng)力。依靠反動(dòng)力推動(dòng)的級(jí)叫反動(dòng)級(jí)。反動(dòng)度：蒸汽在動(dòng)葉氣道內(nèi)膨脹時(shí)的理想焓降與整個(gè)級(jí)上的滯止焓降之比。4．何謂燃?xì)廨啓C(jī)？試述其基本結(jié)構(gòu)、基本工作原理和優(yōu)缺點(diǎn)。燃?xì)廨啓C(jī)是以燃?xì)夂涂諝鉃楣べ|(zhì)的將熱能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的旋轉(zhuǎn)式動(dòng)力機(jī)械由進(jìn)氣道，壓氣機(jī)，燃燒室，渦輪（透平），尾噴管組成?？諝獠粩啾晃耄趬簹鈾C(jī)內(nèi)壓縮整呀后進(jìn)入燃燒室與噴出的油混合燃燒成高溫高壓的燃?xì)猓谶M(jìn)入透平中膨脹做功。優(yōu)缺點(diǎn)：機(jī)動(dòng)性能好，體積小，單機(jī)功率大，噪聲小。油耗大，對(duì)材料要求高，制造工藝復(fù)雜。5．何謂透平級(jí)？是由一個(gè)靜子與轉(zhuǎn)子組成的基本工作單位。6．試用焓熵圖分析蒸汽在噴嘴中、動(dòng)葉柵中的熱力過(guò)程。

%2A7蒸汽在噴嘴中熱力過(guò)程蒸汽在動(dòng)葉柵中熱力過(guò)程7．試作圖分析蒸汽在動(dòng)葉柵中流動(dòng)時(shí)進(jìn)、出口的速度三角形。II卻［COS%2A7蒸汽在噴嘴中熱力過(guò)程蒸汽在動(dòng)葉柵中熱力過(guò)程7．試作圖分析蒸汽在動(dòng)葉柵中流動(dòng)時(shí)進(jìn)、出口的速度三角形。II卻［COS幷+*2CCiSjft*8．噴嘴損失、噴嘴速度系數(shù)、動(dòng)葉柵損失、動(dòng)葉柵速度系數(shù)的概念。噴嘴損失噴嘴速度系數(shù)屮=動(dòng)葉柵損失動(dòng)葉柵速度系數(shù)屮=9．試用焓熵圖分析蒸汽在純沖動(dòng)級(jí)和帶反動(dòng)度的沖動(dòng)級(jí)中的熱力過(guò)程。a) b)10．何謂復(fù)速級(jí)？說(shuō)明其組成及與多級(jí)渦輪機(jī)的區(qū)別。由噴嘴靜葉柵，裝于同一葉輪上的兩列動(dòng)葉柵和第一列動(dòng)葉柵后的不同的導(dǎo)向葉柵所組成的級(jí)。多用于汽輪機(jī)第一級(jí)。11．輪周功率、級(jí)的作功能力、余速損失、余速利用系數(shù)、級(jí)的輪周有效比焓降、、級(jí)的輪周效率、最佳速比、級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率、級(jí)的內(nèi)功率。輪周功率：?jiǎn)挝粫r(shí)間氣流對(duì)動(dòng)葉片所做的功。級(jí)的做功能力：1KG蒸汽所產(chǎn)生的有效功。余速損失：蒸汽做功后一絕對(duì)速度離開(kāi)動(dòng)葉柵這部分動(dòng)能未轉(zhuǎn)化成機(jī)械功，稱(chēng)余速損失.余速利用系數(shù);余速被下一級(jí)利用程度。利用上一級(jí)份額，被下一級(jí)利用份額級(jí)的輪周有效比焓降小丸=從號(hào)豐△&一入丙咤—人應(yīng)耐_人屯2最佳速比余速損失最小的輪周速度與氣流進(jìn)入的絕對(duì)速度紙幣級(jí)的相對(duì)內(nèi)效率

級(jí)的內(nèi)功率卩丄為12．汽輪機(jī)的級(jí)內(nèi)損失包括哪些內(nèi)容。葉高損失扇形損失葉輪摩擦損失部分進(jìn)氣損失漏氣損失濕氣損失13．說(shuō)明多級(jí)汽輪機(jī)的組成、熱力過(guò)程及損失。葉輪動(dòng)葉噴嘴隔板軸封片組成前后端軸封損失進(jìn)氣節(jié)流損失和排氣壓力損失機(jī)械損失裝置效率14．汽輪機(jī)的機(jī)械效率、汽輪機(jī)裝置的效率。機(jī)械效率絕對(duì)電效率熱效14．汽輪機(jī)的機(jī)械效率、汽輪機(jī)裝置的效率。機(jī)械效率絕對(duì)電效率熱效15．試比較汽輪機(jī)的兩種配氣方式。噴嘴配氣：1大大改善了機(jī)組低負(fù)荷的熱經(jīng)濟(jì)性.2效率特性曲線(xiàn)呈波浪形3對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性差，為機(jī)組安全運(yùn)行帶來(lái)不利因素。4在非臨界工況下通過(guò)全開(kāi)閥門(mén)的蒸汽量反而降低。節(jié)流配氣;1結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單制造成本低2提高機(jī)組可靠性和對(duì)負(fù)荷變化適應(yīng)性3低負(fù)荷熱經(jīng)濟(jì)性差16．何謂汽輪機(jī)的工況圖？試比較節(jié)流調(diào)節(jié)和噴嘴調(diào)節(jié)的凝汽式汽輪機(jī)的工況圖。汽輪發(fā)電機(jī)組的功率和汽耗率間的關(guān)系曲線(xiàn)稱(chēng)為汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組工況圖。

QIIS3-26節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機(jī)隊(duì)QIIS3-26節(jié)流調(diào)節(jié)汽輪機(jī)隊(duì)仏口齢“與卩機(jī)羌系曲線(xiàn)NS3-37噴嘴調(diào)節(jié)汽輪機(jī)NS3-37噴嘴調(diào)節(jié)汽輪機(jī)D、仏nr.el與卩薊關(guān)系曲線(xiàn)17．汽輪機(jī)的理論循環(huán)、效率及影響因素分析。朗肯循環(huán)影響因素初溫初壓（乏氣濕度限制）終壓（飽和溫度限制）18．提高蒸汽動(dòng)力循環(huán)效率的方法。再熱循環(huán)回?zé)嵫h(huán)熱電聯(lián)產(chǎn)19．等壓燃?xì)廨啓C(jī)的理想簡(jiǎn)單循環(huán)、效率及影響因素分析。勃雷頓循環(huán)增壓比n20．提高燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)功及效率的途徑分析，并說(shuō)明理由?；?zé)岬葔憾嗉?jí)壓縮多級(jí)膨脹中冷再熱第三章飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)1．飛行器發(fā)動(dòng)機(jī)的種類(lèi)及特點(diǎn)。用油少質(zhì)量輕工作可靠。渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)螺槳風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)2．渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)、工作原理及理論循環(huán)。主要由進(jìn)氣裝置，壓氣機(jī)，燃燒室，渦輪，尾噴管組成。從進(jìn)氣裝置進(jìn)入的空氣經(jīng)壓氣機(jī)壓縮后在燃燒時(shí)與噴入的燃油混合燃燒，生成高溫高壓燃?xì)?，燃?xì)庠谂蛎涍^(guò)程中驅(qū)動(dòng)渦輪旋轉(zhuǎn)帶動(dòng)壓氣機(jī)不斷壓縮空氣。理論循環(huán)經(jīng)過(guò)進(jìn)氣道和壓氣機(jī)等熵壓縮，燃燒室等壓膨脹，3．試比較渦輪噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪螺旋槳發(fā)動(dòng)機(jī)、渦輪軸發(fā)動(dòng)機(jī)、螺槳風(fēng)扇發(fā)動(dòng)機(jī)。4．何謂沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)？沖壓發(fā)動(dòng)機(jī)是噴氣發(fā)動(dòng)