《东北大学21春《金属学与热处理基础》在线作业二满分答案_4》由会员分享，可在线阅读，更多相关《东北大学21春《金属学与热处理基础》在线作业二满分答案_4（18页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
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. 简述炉膛设置折焰角的作用。简述炉膛设置折焰角的作用。使火焰充满度更好；使烟气的转弯过程更加流畅。所以塔式、半塔式锅炉炉膛就没有设置折焰角。2. 分析煤粉锅炉过量空气系数增加对各受热面吸热量的影响。分析煤粉锅炉过量空气系数增加对各受热面吸热量的影响。(1)只有煤种发热量或者挥发分降低才可能增加过量空气系数。 (2)过量空气系数增加会使煤的理论燃烧温度下降，炉膛烟气温度下降，水冷壁的吸热量降低，锅炉的蒸发量降低。 (3)为了维持锅炉的蒸发量，必须投入更多的燃料和空气，同时也使烟气量大于设计值。烟气量增加，烟道内的通流面积不变，因此烟气的速度增
2、加，从而使烟气侧的对流换热系数1增加。 (4)此时，呈弱对流特性的过热器、再热器的吸热量因为烟气量的增加而增加，因此可能造成过热蒸汽、再热蒸汽温度超过额定值。 (5)省煤器、空气预热器也因为烟气量的增加而增加了吸热量，与此同时排烟温度有所提高。 3. 已知一直径d=1mm的铜导线，其电阻值=0.019mm2/m，通过电流I=25A&39;，假定导线横截面上温度分布均匀，忽略已知一直径d=1mm的铜导线，其电阻值=0.019mm2/m，通过电流I=25A，假定导线横截面上温度分布均匀，忽略长度方向的温度变化。试写出其导线温度变化的微分方程，并确定导线刚通电瞬间的温度变化率。图给出了导线非稳态导热
3、某一微元段示意图。 对导线的任一微元段dx建立热平衡，可得： (1) 由文献1的附录7以及金属材料物性表可以查得，纯铜导线的比热容cP=384J/(kgK)，密度=8954kg/m3，式中P表示周长，Ac表示横截面积，tf表示空气温度，h表示导线的表面传热系数。 =t-tf，则式(1)可以简化为： 当导线刚通电瞬时=0，=t-tf=0，则温度变化率为： 4. 已知国内部分煤灰成分如部分煤灰成分表中所示，计算各种煤的硅铝比并对计算结果进行分析与讨论。已知国内部分煤灰成分如部分煤灰成分表中所示，计算各种煤的硅铝比并对计算结果进行分析与讨论。国内部分煤灰的硅铝比序号产地SiO2/Al2O3序号产地S
4、iO2/Al2O31西山1.1410平顶山1.992峰峰1.1411平庄2.093铜川1.2512金竹山2.194鹤璧1.3013鸡西2.225开滦1.4614抚顺2.276焦作1.4815大同2.877枣庄1.5016阜新3.038淮北1.5417淄博4.839淮南1.59(1)SiO2/Al2O31.87的煤为轻微结渣煤。这些煤的产地包括：西山、峰峰、铜川、鹤璧、开滦、焦作、枣庄、淮北、淮南。 (2)SiO2/Al2O3=1.872.65的煤为中等结渣煤。这些煤的产地包括：平顶山、平庄、金竹山、鸡西、抚顺。 (3)SiO2/Al2O32.65的煤为严重结渣煤。这些煤的产地包括：大同、阜新、
5、淄博。 (4)比较部分煤灰成分表与上表的结果可知，用碱酸比和硅铝比得到的计算结果不尽相同，在实际使用中要综合考虑各种因素判断煤的结渣特性。5. 比较固态排渣炉与液态排渣炉的散热损失。比较固态排渣炉与液态排渣炉的散热损失。(1)固态排渣炉的炉膛烟气温度大约在14001500，液态排渣炉的炉膛烟气温度大约在17001750。 (2)对于同等容量和蒸汽压力、温度的锅炉而言，水冷壁以及过热器、再热器、省煤器、空气预热器等受热面的温度也基本上是常数。在保温材料成分和厚度不变的条件下，液态排渣炉和固态排渣炉的散热损失基本上接近。 6. 按焊缝在空间所处的位置不同，有( )之分。A、平焊B、立焊C、仰焊D、
6、横焊参考答案：ABCD7. 简述火焰传播速度与煤的挥发分和灰分含量的关系。简述火焰传播速度与煤的挥发分和灰分含量的关系。(1)挥发分含量越高，火焰传播速度越快。 (2)灰分越低，火焰传播速度越快。 (3)同一种煤，随着空气/燃料质量比的增加，火焰传播速度存在最大值。 8. 淬火后的钢，随回火温度的增高，其强度和硬度也提高。( )A.错误B.正确参考答案：A9. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的高温过热器烟气入口温度为1=799，烟气出口温度为2=744。片数n=76，直径514已知某台1025t/h锅炉BRL工况的高温过热器烟气入口温度为1=799，烟气出口温度为2=744。片数n=76
7、，直径514炉膛烟气量为7.4362m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为125.11t/h。炉膛的宽度为a=13.335m，高温过热器高度hgw-gr=10.279m。试计算高温过热器的平均烟气流速。(1)计算高温过热器所在烟道的流通截面积 F=(a-nd)hgw-gr=97.2(m2) (2)计算烟气流量 (3)计算烟气平均流速 (1)本题计算的1025t/h锅炉高温过热器的烟气平均流速为10.17m/s。比高温再热器烟气速度略有提高，原因是烟气截面的高度降低，从而使烟气流通截面降低。 (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
8、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，烟气的流速应当越来越低。 10. 热继电器的连接导线太粗会使热继电器出现( )A、误动作;B、不动作 ;C、热元件烧坏;D、控制电路不通。参考答案：B11. 已知某台1025t/h锅炉高温再热器为58排7管圈U形管结构，直径604，内径dn=60-24=52mm。BRL工况：中温再热器过已知某台1025t/h锅炉高温再热器为58排7管圈U形管结构，直径604，内径dn=60-24=52mm。BRL工况：中温再热器过热蒸汽流量Dzr=788.5t/h，再热蒸汽入口压力3.64MPa，出口压力3.6MPa，入口蒸汽温度481，出口蒸汽温度5
9、40。计算高温再热器的质量流速和入口、出口蒸汽流速。查水蒸气特性表，3.64MPa，481入口水蒸气比体积v1=0.0926422m3/kg。 质量流速 后屏过热器入口蒸汽流动速度 1=v1=2540.0926422=23.5(m/s) 查水蒸气特性表，3.60MPa，540，出口水蒸气比体积v2=0.1018854m3/kg。 低温过热器入口蒸汽流动速度 2=v2=2540.1018854=25.9(m/s)(1)高温再热器的出口、入口蒸汽速度比为1.100，基本上为匀速流动。 (2)高温再热器与中温再热器质量流速之比为1.0。说明高温再热器和中温再热器都处于半辐射换热区域。 12. 所有的
10、金属材料都具有磁性，能被磁铁所吸引。( )A.错误B.正确参考答案：A13. 下列哪些是描述常用的整体热处理?( )A、退火B、正火C、淬火D、回火参考答案：ABCD14. 简述超临界压力锅炉的煤水比调节过热蒸汽温度的特点。简述超临界压力锅炉的煤水比调节过热蒸汽温度的特点。(1)提高煤水比，水冷壁出口的汽水分离器处的蒸汽温度升高，同时过热器吸热量增加，过热蒸汽温度升高。 (2)降低煤水比，水冷壁出口的汽水分离器处的蒸汽温度降低，同时过热器吸热量减小，过热蒸汽温度降低。 (3)由于水冷壁工作温度的上限限制，提高煤水比调节过热蒸汽温度的措施存在上限。由于煤粉的着火性能较差，因此通过降低煤水比来降低
11、过热蒸汽温度的技术措施存在下限，因此，煤水比必须控制在合适的范围内。 15. 金属材料的化学性能包括( )。A.耐腐性B.抗氧化性C.化学稳定性D.导热性参考答案：ABC16. 简述过热器和再热器的结构形式。简述过热器和再热器的结构形式。(1)按照烟气和工质的流动方向，过热器和再热器分为顺流和逆流两种形式。 (2)按照传热方式，过热器和再热器分为对流式、辐射式、半辐射式三种形式。 17. 整体热处理分为( )。A.退火B.正火C.淬火D.渗碳参考答案：ABC18. 封闭系统中的1kg干度为09、压力为2318106Pa的水蒸气，绝热可逆膨胀至3613105Pa，求此过程的封闭系统中的1kg干度
12、为09、压力为2318106Pa的水蒸气，绝热可逆膨胀至3613105Pa，求此过程的Q和W。 (2)如再恒容加热成为饱和水蒸气，问该过程中的Q和W又是多少。正确答案：(1)对于绝热可逆膨胀,Q=0,W=一1000U,S2=S1。由P1s=2318106Pa,查附录C1,得U1sv=26024Jg,U1sl=94087Jg,S1sv=62861J(g.K),S1sl=25178J(g.K),则U1=U1svx+U1sl(1一x)一24362JgS1=S1svx+S1sl(1一x)=59092J(g.K)由于可确定膨胀后仍处于汽液两相区内,终态压力就是饱和蒸汽压。由P2s=3613105Pa查得
13、U2sv=2550J(g.K),U2sl=58874Jg；S2sv=69299J(g.K),S2sl=17391J(g.K)。U2=U2svx2+U2sl(1-x2)=215775Jg则W=一1000(U2一U1)=27845kJ(2)再恒容加热成饱和蒸汽,W=0,因为查表得U3sv=25583,U3=U3sv=25583cm3g。Q=1000U=1000(U3sv一U2)=1000(25583215775)=40055(kJ)得：(1)27845kJ；(2)40055kJ。19. 两容器中均盛有空气与二氧化碳的混合物，但两混合物的成分比例不同。容器1中含有0.08kmol的空气及0.02km
14、ol的两容器中均盛有空气与二氧化碳的混合物，但两混合物的成分比例不同。容器1中含有0.08kmol的空气及0.02kmol的二氧化碳；容器2中含有摩尔分数(某组分的物质的量与混合物的量之比)为30%的空气及摩尔分数为70%的二氧化碳。两容器中的压力均为1.013105Pa，温度均为25。两容器被一内径为100mm、长2m的管道相连接。试确定两容器间二氧化碳的交换率。由题目中的压力、温度与物质量可知，容器1、2混合物摩尔浓度为： 容器1中CO2摩尔成分： 容器1内CO2摩尔浓度为：cA=0.20.0408=0.00816kmol/m3 容器2中CO2摩尔成分：xA=0.7kmol/kmol 容器2内CO2摩尔浓度为：cA=0.70.0408=0.02856kmol/m3 在压力P0=1.013105Pa，T0=273K时，查表11-2得CO2质扩散系数： D0=0.13810-4m2/s 实际压力与温度时，CO2质扩散系数： 则通过管道CO2的质交换率： =-1.257
