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1、东北大学21春金属学与热处理基础在线作业二满分答案1. 某台1025t/h亚临界压力控制循环锅炉(300MW)水冷壁共925根，管径为44.5mm6mm。BRL工况：蒸发量D= 904.7t/h。水某台1025t/h亚临界压力控制循环锅炉(300MW)水冷壁共925根，管径为44.5mm6mm。BRL工况：蒸发量D= 904.7t/h。水冷壁压力19.1MPa，入口水比体积v1=0.0013714m3/kg，水冷壁出口温度为361.91，饱和水蒸气比体积为v2=0.0065913m3/kg，饱和水比体积为v2=0.0019353m3/kg。循环倍率K=2.72。计算水冷壁的质量流速和入口水流速
2、、出口蒸汽流速。(1)计算质量流速 螺旋管圈，内径dn=44.5-26=32.5(mm)，质量流速为 (2)计算水冷壁入口水平均流速 1=()v1=8910.0013714=1.222(m/s) (3)计算水冷壁出口汽水混合物平均流速 质量含汽率x=1/K=0.3676 2=()v2x+u1(1-x)=3.249(m/s)(1)与600MW超临界压力锅炉水冷壁相比，300MW亚临界压力控制循环锅炉的水冷壁质量流速大大降低，为891kg/(m2s)，约为600MW超临界压力锅炉水冷壁的28.6%，所以汽包锅炉的水冷壁相对安全一些。 (2)本题计算的1025t/h亚临界压力控制循环锅炉的水冷壁出口
3、、入口流速的比值为2.659，说明亚临界压力锅炉水冷壁的工质蒸发过程伴随着明显的容积膨胀过程。因此亚临界压力锅炉水冷壁的工质一侧有可能引起第一类传热恶化。 2. 试定性讨论纯液体在等压平衡汽化过程中，摩尔性质M(=V、S、G)随T的变化试定性讨论纯液体在等压平衡汽化过程中，摩尔性质M(=V、S、G)随T的变化正确答案：下图中Tb是系统压力下的沸点。rn下图中Tb是系统压力下的沸点。3. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的回转式空气预热器烟气流通截面为Fy=47.33m2，烟气入口温度为1=398.8，烟气出已知某台1025t/h锅炉BRL工况的回转式空气预热器烟气流通截面为Fy=47.33
4、m2，烟气入口温度为1=398.8，烟气出口温度为2=139.4，炉膛烟气量为Vy=7.9569m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为B=125.11t/h。试计算回转式空气预热器的平均烟气流速。(1)计算烟气流量 (2)计算烟气平均流速 (1)本题计算的1025t/h锅炉回转式空气预热器的烟气平均流速为11.6m/s，比省煤器烟气速度有较大幅度的降低，原因是省煤器管子沿着宽度方向的片数遮减少，烟气通截面积增加、烟气温度降低。 (2)随着烟气的流动，漏风量越来越大，烟气的质量流量越来越大，同时烟气温度降低引起的烟气体积流量的降低导致了烟气流速的下降。总体而言，沿着烟气流程，烟气的
5、流速应当越来越低。 4. 简述回转式空气预热器发生热变形的原因。简述回转式空气预热器发生热变形的原因。回转式空气预热器热烟气从上向下流动，冷空气从下向上流动。因此热态运行的空气预热器必然会发生上端膨胀量大于下端的现象，这就是回转式空气预热器的热变形。5. 铁碳合金室温时的基本组织有( )A、铁素体B、渗碳体C、奥氏体D、珠光体和莱氏体参考答案：ABCD6. 钢球磨煤机最佳通风量计算。 已知某台1025t/h亚临界压力自然循环锅炉配有4台MG350/600型磨煤机，当地大气钢球磨煤机最佳通风量计算。已知某台1025t/h亚临界压力自然循环锅炉配有4台MG350/600型磨煤机，当地大气压力p=1
6、00kPa。BRL工况时的燃料消耗量B=125.11t/h，理论空气量为Vo=5.69m3/kg(标准状态下)。燃煤的Vdaf=14.88%，Qar,net=23920kj/kg。试计算每台磨煤机的最佳通风量并对计算结果进行分析与讨论。(1)筒体长度L=6.0m，筒体内径D=3.5m，容积V=57.70m3，工作转速n=17.57r/min，最大装球量59t，充填率=0.209，功率1000kW。护甲形状系数kap=1.0，护甲和钢球磨损使出力降低的修正系数kjd=0.9，燃料可磨性修正系数kgr=1.0。可得磨煤机的最佳通风量，见下表。 MG350/600型钢球磨煤机的最佳通风量 1 转速
7、n r/min 已知 17.57 2 简体内径 D m 已知 3.5 3 简体容积 V m3 已知 57.7 4 煤的可磨系数 Kkm 已知 1.488 5 煤粉细度 R90 % 假设 6.2 6 填充率 已知 0.209 7 当地大气压 pa kPa 已知 100.0 8 最佳通风量 Qv,opt m3/h 式(4-4) 87494 80154 锅炉BRL工况所需的通风量见下表。 锅炉BRL工况所需的空气量 1 过量空气系数 优质贫煤 1.1 2 燃料消耗量 B t/h 已知 125.11 3 理论空气量 Vo m3/kg(标准状态下) 已知 5.69 4 锅炉燃烧所需空气量 VL m3/h
8、 1000BVo 783063 5 一次风率 r1 % 4Qv,opt/VL 40.94(1)对于贫煤、热风送粉制粉系统，一次风率的推荐值为20%25%，而计算结果比推荐值大得多。因此，锅炉运行的实际通风量低于磨煤机的最佳通风量。 (2)根据一次风率的推荐值的平均值22.5%与计算值40.94%的比值0.55得到实际通风量对磨煤机出力的影响系数kv=0.787。 7. 通常不需要型芯和浇注系统即可获得空心旋转体铸件的铸造方法是( )。A、熔模铸造B、压力铸造C、金属型铸造D、离心铸造参考答案：A8. 铸铁根据碳在其中存在形式的不同可分为( )。A.白口铸铁B.灰铸铁C.可锻铸铁D.球墨铸铁E.
9、蠕墨铸铁F.麻口铸铁参考答案：ABCDEF9. T10钢碳的质量分数是10%。( )A.错误B.正确参考答案：A10. 常用的合金铸铁有( )。A.抗磨铸铁B.耐热铸铁C.耐腐蚀铸铁D.球墨铸铁参考答案：ABC11. 比较亚临界与超临界压力直流锅炉的区别。比较亚临界与超临界压力直流锅炉的区别。如下表所示。 亚临界与超临界压力直流锅炉的区别 序号 性能特点 亚临界压力 直流炉 超临界压力直流炉 序号 性能特点 亚临界压力直流炉 超临界压力直流炉 1 压力 低 高 4 传热恶化程度 严重 较轻 2 水冷壁蒸发段 有 无 5 给水品质 高 高 3 容量 小 大 12. 以下二元混合物活度系数模型中，
10、满足不对称归一化条件的是_。Aln1=2(x22)Bln1=2(x22一1)C以下二元混合物活度系数模型中，满足不对称归一化条件的是_。Aln1=2(x22)Bln1=2(x22一1)Cln1=2(1一x12)Dln1=2(x12)正确答案：B13. 如坯料高度于直径之比较大，或锤击力不足，就可能产生双鼓形。( )A、错误B、正确参考答案：B14. 低合金钢按主要质量等级可分为( )。A.普通质量低合金钢B.优质低合金钢C.特殊质量低合金钢D.铁道用低合金钢参考答案：ABC15. 将一红松木板和一平板玻璃装饰板同时置于温度为10的房间中搁置很久，用手分别接触这两种物体，人手的温度可将一红松木板
11、和一平板玻璃装饰板同时置于温度为10的房间中搁置很久，用手分别接触这两种物体，人手的温度可视为37。请问哪一种物体使人感觉凉一些?手指与木板或玻璃之间的冷热感觉由手指与它们之间的热流密度决定。假定木板和玻璃可当做半无限大物体，则由公式： 可得： 所以， 由文献1的附录7可以查得红松木和平板玻璃的物性值为： 红松木：=0.11W/(m2K)，=377kg/m3，c=1.93kJ/(kgK) 平板玻璃：=0.76W/(m2K)，=2500kg/m3，c=0.84kJ/(kgK) 所以 即红松木导热的热流密度仅为平板玻璃的0.22倍，因此，人手的感觉是玻璃要凉一些。人对冷暖感觉的衡量指标不仅取决于所
12、接触的物体温度，同时也与表面散热量的大小有关，散热量低时感觉暖，散热量高时感觉冷。因此，相同温度下，人手与物体相接触时，由于物体热物性的不同，其散热量是不同的，人手的冷暖感觉也就有差别。 16. 已知某台400t/h锅炉汽包长度L=14.480m，内径dn=1.400m，壁厚=0.080m，汽包内构件质量为汽包筒身质量的8.15%。已知某台400t/h锅炉汽包长度L=14.480m，内径dn=1.400m，壁厚=0.080m，汽包内构件质量为汽包筒身质量的8.15%。计算该锅炉汽包的质量并对计算结果进行分析与讨论。假设钢的密度为=7855.0kg/m3。 (1)直段筒身质量 (2)两个封头的质
13、量。将封头简化为平面堵板，封头的厚度为筒身厚度。 (3)筒身总质量 M3=M1+M2=44.71103(kg) (4)汽包内构件质量 M4=8.15%M3=3.644103(kg) (5)汽包总质量 Mqb=M3+M4=48.353103(kg)(1)400t/h锅炉的汽包质量为48.353t。 (2)汽包是汽包锅炉中壁厚最大的元件，锅炉负荷变化时，由于水温的变化容易产生较大的热应力，因此要控制汽包锅炉的启动、停炉速度。 17. 简述省煤器的烟气流速范围。简述省煤器的烟气流速范围。为814m/s。18. 某制冷装置采用R12为制冷剂，以25的饱和液体状态进入节流阀，离开阀的温度为一20。 (1)假设某制冷装置采用R12为制冷剂，以25的饱和液体状态进入节流阀，离开阀的温度为一20。 (1)假设此节流过程为绝热的，其有效能损失为多少。 (2)若节流过程中制冷剂从环境吸收50kJkg热量，此时有效能的损失又为多少。设环境温度27，压力01MPa。正确答案：(1)D为6003kJkg；(2)D为4005kJkg。(1)D
