热工总复习09讲解

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1、总结复习 考试题型：填空、名词解释、简答、计 算与分析 比例：工程热力学与传热学 40%；发动 机原理60% 复习要求：1）通读教材讲过的内容 2）掌握基本概念和定律 3）进行指定的习题训练 1 第一章 工程热力学部分 概念： 工质、开口系统与闭口系统、 压力和比容 功与热量，熵 焓 2 热力学第一定律 概念：热力学能（内能）与总能、膨胀功、 推动功与流动功、焓、技术功与轴功、技术 功与膨胀功的关系 热力学第一定律的表达式 闭口系统： q= u2 u1 + w=u + w dq=du+dw= du+pdv 开口系统： q=h2h1+wt=h+wt dq=dh+dwt= dh-vdp 3 理想气

2、体的热力性质 概念：理想气体与实际气体 、比热容 绝对湿度、相对湿度、含湿量 理想气体状态方程式 pv=RgT 定压比热容、定容比热容与气体常数Rg 绝热指数之间的关系 ： cp0/cv0=k, R= cp0- cv0 _ cv0=Rg/(k-1), cp0=Rgk/(k-1) k=1+Rg/ cv0 4 理想气体的热力性质 热力学能、焓和熵变的计算 u=CvT h = CpT 5 理想气体热力过程 四种基本热力过程和多变过程 pv n=常数 参 数计算 1） 过程方程式 2） 状态参数间的关系p、v、T间的关系 3） 热力学能、焓、熵变化 4） 功（技术功和过程功）热量的计算 5） 过程比热

3、容 四种基本热力过程和多变过程 p-v图及T-s图 利用p-v图及T-S图定性分析比较热力过程 熟悉各种参数在坐标图上的变化规律 6 热力学第二定律 概念：热机循环、 循环净功与循环净热 循环热效率、 卡诺循环及其热效率、 循环的平均吸热温度和平 均放热温度 7 分析与计算 1）热力学第二定律表述：克劳修斯表述法 与开尔文说法 2）循环及热效率的计算 8 第二章 气体流动过程 概念：马赫数、亚音速与超音速 气体一维稳定流动基本方程 9 发动机原理部分 基本概念： 循环热效率、指示热效率、机械效率、 指示功、平均指示压力 、指示功率、 指示燃料消耗率 第一章 发动机性能 10 平均有效压力、有效

4、功率、有效扭矩、 有效热效率、有效燃料消耗率 升功率、比质量、强化系数 影响动力、经济性能指标的环节与因素： 11 第二章发动机换气过程 基本要求： 1、掌握充气效率的概念 2、掌握充气效率解析式 3、分析充气效率解析式，理解影响因素 基本概念： 配气相位、换气损失、泵气损失、 充气效率、残余废气系数、进气马赫数 12 第三章燃料与燃烧 基本要求： 1、掌握汽、柴油的常用理化特性 2、掌握汽油机、柴油机工作模式的差异 3、认识预混合燃烧和扩散燃烧是内燃机最基本的 两种燃烧方式 基本概念： 十六烷值、辛烷值、空燃比、过量空气系数 13 第四章汽油机混合气的形成与燃烧 基本要求： 1、掌握汽油机的

5、正常燃烧过程 2、掌握汽油机的不正常燃烧（爆燃）及影响因素 3、掌握汽油电控喷射的混合气形成过程及控制方法 4、掌握空气流量计、氧传感器工作原理 5、掌握汽油机燃烧室的基本要求 基本概念： 着火延迟期、压力升高率、爆燃 14 第五章柴油机混合气的形成和燃烧 基本要求： 1、掌握柴油机燃烧过程 2、掌握柴油喷射过程以及供油规律与喷油规律的 不同 3、掌握直喷式燃烧室柴油机的性能特点 4、掌握分隔式燃烧室柴油机的性能特点 基本概念： 着火延迟期（滞燃期）、压力升高率、瞬时放热 速率、累积放热百分比、燃烧放热规律三要素 15 喷油控制三要素（燃油喷入量、喷油时间、油 束的空间形态） 喷雾特性 1贯穿

6、距离 2喷雾锥角 3喷 雾粒径 喷油特性(规律) 1、开始喷油时间 2、喷油持 续期 3、喷油速率变化 4、喷油压力 进气涡流和压缩涡流、挤流 16 第六章 发动机特性 基本要求： 1、掌握发动机工况的概念 2、掌握发动机运行特性速度特性、负荷特性、全 特性（万有特性）会进行数据处理和画图 3、掌握柴油机速度特性的调节与校正 4、掌握发动机特性曲线的分析 5、认识发动机调整特性（除柴油机调速特性外还有） 基本概念： 速度特性、外特性、转矩储备系数 、转速储备系数 、负荷特性、万有特性、调速特性、稳定调速率、 瞬时调速率、不灵敏度 17 第八章 增压 1、增压器原理 2、基本概念 18 第九章

7、曲柄连杆机构 基本概念： 19 原理部分 第一章 1、指示指标、有效指标？ 2、运转因素如何影响m的？图示分析。 如：在发动机速度特性图上，平均有效压力最高点对 应的平均指示压力是否也最高？为什么？ 如图已画出平均有效压力、机械损失功率速度特性 曲线，请在图上示意地画出有效功率曲线，标出平均 指示压力最高点和最低点，并用公式说明。 20 第二章 3、充气效率？ 4、运转因素如何影响v的？对汽、柴油机的影响有何 不同？图示分析。 对于应用可变配气相位技术的发动机，高速时进气门 迟闭角（增大、减小） 对于应用可变进气管长度的发动机，高速时进气管（ 细长、短粗） 示意地画出柴油机充气效率的速度特性，

8、并说明转速 对采用半开式燃烧室和涡流室燃烧室的柴油机充气效 率的影响有何不同？ 21 第三章 5、辛烷值、辛烷值指数、十六烷值、空 燃比、过量空气系数 6、汽、柴油分级方式？十六烷值越大， 柴油的自燃性（越好、越差），柴油的 蒸发性（好、差） 7、过量空气系数的计算？ 22 第四章 8、着火落后期、压力升高率的影响因素 ？ 汽油机着火落后期的影响因素有哪些 ？并说明它是如何影响压力升高率的？ 9、点火提前角调整特性？ 23 第五章 14、着火落后期、压力升高率的影响因素？ 15、喷油延迟角的影响因素？ 16、供油规律、喷油规律、瞬时放热规律、累积放热 百分比、油泵速度特性、喷油控制三要素（燃油

9、喷入 量、喷油时间、油束的空间形态）、喷雾特性 （ 1 贯穿距离 2喷雾锥角 3喷雾粒径）、喷油特性( 规律) （ 1、开始喷油时间 2、喷油持续期 3、喷油速 率变化 4、喷油压力）、进气涡流和压缩涡流、挤流 ？ 17、深坑型半开式燃烧室通常配用（孔式、轴针式喷 油器），空气利用率（较好、较差），其性能对转速 变化（敏感、迟钝），热效率（较好、较差）。 18、分隔式燃烧室常用于（大型低速、小型高速）发 动机。 24 第六章 19、工况、速度特性、负荷特性、冒烟界限、 万有特性、调速特性、扭矩储备系数、转速储 备系数、调整特性、运行特性？ 20、速度特性、负荷特性分析？ 21、汽、柴油机速度特

10、性主要受控于（充气效 率、循环油量） 22、两极调速器作用点（连续变化、间歇变化 ） 车用发动机和发电用发动机万有特性图上等 油耗线分别有何要求？ 如图为某汽油机的油耗特性线，试用有关过程 参数图示分析它的变化趋势，并说明车用发动 机应具有怎样的油耗线较好。 25 第八章 增压器原理与涡轮机原理 22、已知压比、初温。求绝热效率 23、已知废气总的热焓、涡轮的热效率 、压气机绝热效率、增压器机械效率、 进气温度，求压比。 26 第九章 24、基本概念： 1）平衡轴用来平衡什么，平衡重用来平 衡什么？ 2）主谐量、次主谐量：如四冲程四缸机 的主谐量阶次？ 27 已知：某六缸四冲程汽油机功率混合比

11、为0.9,经济混合比为1.03,工作容积为 Vs=1L,标定转速为ne=3000r/min,部分负荷转速为n1=1600r/min,充气效率分别 为v=0.85和v1=0.80,空气密度为=1.25kg/m3，汽油的当量空气量L0=14.7。 1)试分别求出两工况下的空气流量G(kg/h)和燃油流量B(kg/h); 2)若标定功率为Pe=150kw,燃料低热值H=44100kJ/kg，标定工况机械效率为 m=0.8,求标定工况的指示热效率i? 28 已知：某六缸四冲程汽油机功率混合比为0.9,经济混合比为1.03, 工作容积为Vs=1L,标定转速为ne=3000r/min,部分负荷转速为 n1

12、=1600r/min,充气效率分别为v=0.85和v1=0.80,空气密度为 =1.25kg/m3。 1)试分别求出两工况下的燃油流量B(kg/h); 2)若标定工况的有效热效率e=0.28 ，燃料低热值H=44100kJ/kg ，求标定功率Pe? 29 现有某废气涡轮增压柴油机采用恒压系统,压气机的压 缩过程如图所示，为可逆绝热过程，为实 际压缩过程，压气机实际耗功 已知:T1=300K,=2.0,对于空气有 k=1.4,R=0.2871kJ/(kg.k) 。 求压气机的绝热效率； 30 已知：某汽油机的气缸数目i=6，冲程数=4，气缸直径D=100mm ，冲程S=115mm，排量V6L，转

13、速n=3000r/min，有效功率 Pe=100kW，每小时耗油量B=32kg/h，燃料低热值 h=44100kJ/kg，机械效率m=0.83。求：平均有效压力pme，有 效扭矩Ttq，有效燃料消耗率be，有效热效率e，升功率PL，机械损 失功率Pm，平均机械损失压力pmm，指示功率Pi，平均指示压力pmi， 指示燃料消耗率bi，指示热效率i。 31 某活塞式内燃机定容加热理想循环，压缩比 = 10， 气体在压缩冲程起点的状态是 pl = 100 kPa 、 tl = 35 。加热过程中气体吸热 650 kJkg。假定比热容为定 值，且cp = 1 . 005 kJ(kgK) 、 = 1 .

14、4 ，试求 ： ( 1 ）循环热效率，并与卡诺循环热效率作比较； ( 2 ）平均有效压力。 解：（1）循环热效率 32 33 同样高低热源下的卡诺循环效率为 （1）平均有效压力 34 1mol 理想气体,从状态1经定压过程达状态 2,再经定容过程达状态3,另一过程为经1-3直 接达3(见图),1-3为直线.已知: 试证明: 35 36 37 由此也间接说明熵是 状态参数 38 设有一由两个定温过程和两个定压过程组成的循 环,如图所示。工质加热前的状态为 T1=300K,p1=0.1Mpa，定压加热到T2=1000K，再 在定温下吸入400kJ/kg的热量。试计算循环的 热效率，同温限间的卡诺循环将循环表示在 p-v图上。设工质的比热容为Cp=1.004kJ/(kg.K) 39 40 极限回热循环与同温限卡诺循环 效率相等 41 某系统经历了四个热力过程组成的循环,试填下表所缺之数据 热力过程Q/kJW/kJU/kJ 1-2 2-3 3-4 4-1 热效率 42 闭口系中实施以下过程，试填补表中空缺数据 过程序号 43 一卡诺机工作在800和20的两热源间。 (1)试求卡诺机的热效率；(2)若卡诺机每分 钟从 高温热源吸人1000kJ热量，此卡诺机 净输出功率为多少kw，(3)求每分钟向