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1、西南交通大学 20082009学年第(2)学期期中考试试卷班 级 学 号 姓 名 密封装订线密封装订线密封装订线课程代码 2030600 课程名称 热工基础 成绩 一、判断 下列说法是否正确（每题1分，共 10分）：1、在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程，则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的变化。（）2、对可逆与不可逆绝热过程，都有w=u和wt=h，说明可逆和不可逆绝热过程的功量相等。（）3、孤立系统熵增原理表明：过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。（）4、若湿空气的比湿度（含湿量）不变，当温度升高时，其吸湿能力增强。（）5、在可逆过程中熵变是判断工质有无热量交换的
2、准则。（）6、可通过等压降温或等温升压的方式将未饱和湿空气变成饱和湿空气。（）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 1 页，共 6 页 -7、因为熵是状态参数，所以熵流和熵产也都是状态参数。（）8、热效率较高的发动机，其循环净功也一定较大。（）9、能量品质升高的过程是不可能发生的。（）10、绝热节流前后焓不变，因此绝热节流过程是等焓过程。（）二、选择题（每题 2分，共 20分）：1、对于闭口系，当过程的始态与终态确定后，下列各项目中A 的值无法确定？A、Q B、QW C、W（当Q=0时）D、Q（当W=0时）2、公式q=cVT+w适用于闭口系中C 。A、理想气体的可逆过程 B、实际气
3、体的任意过程；C、理想气体的任意过程 D、任何工质的可逆过程3、卡诺循环的热效率，只与B 有关。A、热源与冷源的温差 B、热源与冷源的温度C、吸热过程中的吸热量 D、循环中对外所做的功W4、如果热机从热源吸热100 kJ，对外做功 100 kJ，则B 。A、违反热力学第一定律 B、违反热力学第二定律C、不违反第一、第二定律 D、A和B5、热熵流的计算式 dS f=Q T适用于 C 。A、理想气体任意过程；B、理想气体可逆过程；C、任何工质任意过程；D、任何工质可逆过程6、饱和空气具有下列关系 C （t干球温度、tw湿球温度、tD露点温度）A、ttwtD B、ttDtw C、t=tD=tw D、
4、tw=tDt名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 2 页，共 6 页 -7、压气机的余隙容积越大，容积效率V越小，对压气机的理论耗功量和产气量影响为 D 。A、理论耗功量增加，产气量减小 B、理论耗功量减小，产气量减小C、理论耗功量减小，产气量不变 D、理论耗功量不变，产气量减小8、一渐缩喷管在设计工况下工作（p2=pb），如果喷管进口截面参数及背压保持不变，那么将此喷管截掉一段，其出口流速和流量将按C 变化。A、流量增加，流速减小 B、流量、流速都减小C、流量增加，流速不变 D、流量不变，流速减小9、空气流在定熵滞止后，其温度 C。A、降低；B、不变化；C、升高；D、可能升高或保
5、持不变10、柴油机混合加热循环，若要提高其热效率，应在一定范围内适当采用措施B 。A、增加压缩比，减小升压比和预胀比 B、增加压缩比和升压比，减小预胀比C、增加升压比，减小压缩比和预胀比 D、增加压缩比和预胀比，减小升压比三、计算题（共 70分）1、某燃气轮机装置,在稳定工况下工作,压气机进口处气体的焓为h1280 kJ/kg;出口处气体的焓为h2560 kJ/kg;每kg气体流经燃烧室的吸热量为 q2-3=650 kJ/kg;流经涡轮作功后,出口处气体的焓为 h4750 kJ/kg。忽略燃气轮机进出口气体的动、位能差及加入的燃料量，试求：（1）每kg气体流经涡轮时所作的功；（2）每kg气体流
6、经燃气轮机装置时，装置对外所作的功名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 3 页，共 6 页 -及其热效率；（3）若气体流量为 5kg/s，计算燃气轮机装置的功率；（4）在 p-v图和T-s图上画出该燃气轮机装置的理论循环图。（15分）解：此题的关键是要熟悉燃气轮机的工作过程，结合教材P.130图8.12，1-2：压气机定熵压缩；2-3：燃烧室定压加热；3-4：燃气轮机定熵膨胀；4-1：定压放热（排气）燃气轮机各部件均为稳流系，其能量方程为：（1）每kg气体流经涡轮（燃气轮机）时，q=0，所作的功：（2）每kg气体流经燃气轮机装置时，装置对外所作的功及其热效率：装置对外所作的功是指燃
7、气轮机作的功减去压气机消耗的功，即：（3）若气体流量为5kg/s，计算燃气轮机装置的功率：（4）在 p-v图和 T-s图上画出该燃气轮机装置的理论循环图。见教材P.130 图8.12。2、煤气罐的容积为 32 m3，煤气的摩尔成分为xCH4=35%，xCO=12%，xN2=2%，其余为 H2.若煤气质量为 460kg，气罐最高允许压力为 3.6MPa，为保证安全，罐内最高温度不能超过多少度？（12分）解：利用理想气体状态方程：（关键是要理解方程中各物理量）需要求出 Rg或n，Rg=R/Meq，n=m/Meq 必须求出 Meq结论：罐内最高温度不能超过44.5。3、某活塞式压气机的余隙容积与工作
8、容积比（余隙容积比）C名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 4 页，共 6 页 -=Vc/Vh为0.05，进气初参数为p1=0.1MPa，t1=27，压缩终压为 p2=0.6MPa。若压缩过程与膨胀过程的多变指数相同，均为 n=1.2，气缸直径 D=200mm,活塞行程 S=300mm，曲轴转速为 500 r/min。试求：（1）在pv图上画出压气机的理论循环图；（2）计算压气机的有效吸气容积及容积效率；（3）求压气机的排气温度及所需功率。（15分）解：（1）在压气机的理论循环图pv图上（参见上课教案），1-2为 n=1.2的多变压缩，2-3为定压排气，3-4为n=1.2的多变膨胀
9、（余隙容积残留气体膨胀），4-1为定压吸气。（2）由图知，压气机的有效吸气容积为V1-V4，由余隙容积比C和活塞排量 Vh可求得 V1工作容积：根据余隙比 然后按可逆多变膨胀过程 3-4初终状态参数间的关系，得有效吸气容积 压气机的容积效率 （3）压气机的排气温度压气机所需功率4、空气进入喷管前的温度t1=27，压力 p1=1.5bar，出口背压pb=1bar，设空气的 cp=1.004 kJ/（kgK），Rg=0.287kJ/（kgK），问：（1）应选何种喷管？（2）出口截面的流速为多少？（3）若A2=0.02 m2，喷管的流量为多少？（13分）名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-
10、第 5 页，共 6 页 -解：（1）选喷管（题目没有提到c1，可认为其很小）0.528 应选渐缩喷管。（2）由（1）可判断：c2ccr（3）5、某内燃机混合加热循环，压缩始点工质参数p1=0.85bar，t1=40，=15，燃烧终了的工质参数t4=2000，p4=75bar，求循环的加热量、放热量、循环功及热效率，并在pv图和 Ts图上画出其理论循环图。（15分）解：此题的关键是求出各点温度。同样要求熟悉内燃机混合加热循环（柴油机）的工作过程，结合教材P.129 图8.10，1-2：定熵压缩；2-3：定容加热；3-4：定压加热；4-5定熵膨胀；5-1：定容放热。1-2：定熵压缩：2-3：定容加热：3-4：定压加热：已知：T4=2273 K4-5定熵膨胀：名师资料总结-精品资料欢迎下载-名师精心整理-第 6 页，共 6 页 -