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1、2017年合肥工业大学机械与汽车工程学院828工程热力学(一)考研仿真模拟题一、简答题1 如图1所示，在图上所示循环1-2-3-1中，2-3为绝热过程。试用面积表示该循环中的吸热量，放热量，净功量和由于粘性摩阻而引起的做功能力损失。 图1 图2【答案】用面积表示循环中的吸热量、放热量、净工量和做工能力损失如图图2所示，其中：吸热量：面积放热量：面积净工量：面积做功能力损失：面积2迈耶公式蒸气？【答案】因为迈耶公式的推导中应用了理想气体的性质，所以迈耶公式一般适用于理想气体，故不适用于动力工程中的高压水蒸气。另外，地球大气压力较低，大气中的水蒸气的分压力更低一些，所以可将大气视为理想气体混合物，
2、故迈耶公式可以适用于大气中的水蒸气。3 画出蒸汽压缩制冷系统的图，并说明各过程是在哪个设备中完成的。【答案】蒸汽压缩制冷系统的图如图所示。 面积 也即吸热量-放热量；是否适用于动力工程中应用的高压水蒸气？是否适用于地球大气中的水 图其中，器）中完成。在压缩机中完成；在冷凝器中完成；在节流阀中完成；在冷藏库（蒸发 4 试述下列各项中两个概念之间的区别：（1）闭口系统和孤立系统。 （2）绝热过程和定熵过程。 （3）可逆循环和逆向循环。【答案】（1）闭口系是指系统与外界没有物质交换；而孤立系统是指系统与外界之间既无物质交换也无能量交换的系统。（2）绝热过程指过程中，系统与外届没有热量交换；而定熵过程
3、是指过程中系统的熵不变。可逆的绝热过程一定是定熵过程，但不可逆的绝热过程不是定熵过程。（3）可逆过程是指系统经过一个过程后，可以使得系统和外界同时恢复到初始状态，而不引起变化的过程，而逆向过程是指过程的方向在图或图上是逆时针。5 压缩蒸汽制冷循环采用节流阀来代替膨胀机，压缩空气制冷循环是否也可以采用这种方法？为什么？【答案】不可以。因空气的绝热节流系数几乎为0, 因而采用节流阀不可能有显著的膨胀降温效果，即不能制冷。6 朗肯循环采用回热的基本原理是什么？【答案】基本原理是提高卡诺循环的平均吸热温度来提高热效率。 7 水蒸气的朗肯循环，其放热过程为定温过程，吸热过程也有部分是等温的，而人们又常说
4、定温吸热和定 温放热最为有利，可是为什么在大多数情况下蒸汽循环反较柴油机循环的热效率低？【答案】卡诺循环的吸热过程和放热过程都是等温进行的，卡诺循环热效率也是最高的，但是并不代表等温吸热 和等温放热就一定有利，真正决定热效率的要看吸热量和放热量的多少。吸热越多、放热越少，则循环的热效率 就越尚。蒸汽循环与柴油机循环相比，在放热过程中，蒸汽动力循环工质的放热温度与环境介质的吸热温度温差较小，且工质保持定温，所以放热量小。而柴油机循环的放热过程接近定容，放热的终了，排气温度仍然高于环境的温 度，所以放热量较高。但是在吸热过程中，蒸汽动力循环吸热过程温度较低，而柴油机循环中采用吸热前压缩气 体，使气
5、体的平均吸热温度提高，在吸热量上比起蒸汽循环要多得多。所以在大多数情况下，蒸汽动力循环反较 柴油机循环的热效率低。8 如何确定多级压缩、级间冷却压气机的各级増压比？【答案】设为m 级压气缩，级间冷却，初压，p 为终压，则最佳增压比为： 9 某空气循环由下列三个可逆过程组成：由状态1压缩升压到画在图和【答案】画出图上。图和图如图所示。 经等温接着经定压过程膨胀至状态3, 然后等容降压到状态1。试将该循环示意性 图 10多股气流汇合成一股气流称为合流。混合气流的熵值是否等于各股支流熵值之和？为什么？应该怎样计算？【答案】因合流过程常伴有熵产，故混合气流的熵值一般不等于各股支流熵值之和。应该根据混合后气流的具体状态参数进行计算。二、计算题11叶轮压气机质量流量空气不可逆扩压到0.5MPa ，绝热效率为0.92,空气比热按定值比容求进出口的熵差、熵流、熵产和做功能力损失。环境 【答案】图如图所示，1-2过程为可逆绝热过程，1-2 过程为实际的不可逆过程。 图依据绝热过程方程可求得经历可逆绝热过程时出口的温度为： 由绝热效率可得： 进出口熵差：一、简答题考研试题
