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1、东北大学21秋金属学与热处理基础平时作业一参考答案1. 简述对数平均温压和算术平均温压的关系。简述对数平均温压和算术平均温压的关系。当大温差与小温差之比大于0.92时，对数平均温压可以简化为算术平均温压。2. 分析再热蒸汽容易发生温度波动的原因。分析再热蒸汽容易发生温度波动的原因。由图1-2可知，再热蒸汽的平均比定压热容是cp,zr=2.4kJ/(kgK)，过热蒸汽的平均比定压热容是cp,zr=4.15kJ/(kgK);cp,zrcp,zr表示相同的吸热量扰动引起的过热蒸汽的温度波动幅度小于再热蒸汽的温度波动幅度，因此再热蒸汽容易发生较大幅度的温度波动，比如超温或者温度达不到额定值。 3. E
2、OS法只能计算纯物质的汽液平衡，而不能计算混合物的汽液平衡。EOS法只能计算纯物质的汽液平衡，而不能计算混合物的汽液平衡。此题为判断题(对，错)。正确答案：状态方程结合混合法则就可计算混合物的汽液平衡4. 铁碳合金相图上的PSK线，用代号( )表示。A.A1B.AcmC.A3参考答案：A5. 作布氏硬度试验时，当试验条件相同时，压痕直径越小，则材料的硬度越低。( )A.错误B.正确参考答案：A6. 简述空气预热器入口烟道安装非金属膨胀节的原因。简述空气预热器入口烟道安装非金属膨胀节的原因。锅炉热态运行时烟道会向下膨胀，而空气预热器固定在底标高的钢架上向上膨胀。为了吸收烟道与空气预热器之间的胀差
3、，必须在空气预热器入口烟道安装非金属膨胀节。7. 已知磨损系数a=1410-9mms3/(gh)，飞灰浓度不均匀系数ku=1.0，烟气速度场不均匀系数kw=1.0，管束计算断面出已知磨损系数a=1410-9mms3/(gh)，飞灰浓度不均匀系数ku=1.0，烟气速度场不均匀系数kw=1.0，管束计算断面出的烟气飞灰浓度u(g/m3)管束间最窄处烟气流速=11.5m/s，运行时间=28000h，锅炉额定负荷时烟气流速与平均运行负荷时的烟气流速之比kD=1.15，碳钢管的抗磨系数M=1.0，灰粒碰撞管壁的频率因子=0.15。横向节距s1=142mm，管径d=51mm。灰粒碰撞管壁的频率因子=0.1
4、5，计算燃烧贫煤的锅炉省煤器管壁的最大磨损厚度并对计算结果进行分析与讨论。对于贫煤有 R90=2+0.51.1Vdaf% (8-6) 将数据代入式(8-6)得到R90的数值。管壁的最大磨损厚度为 (8-7) 将已知条件和无烟煤燃烧在省煤器出口处的飞灰浓度表的数据带入式(8-7)，得到下表。 燃烧贫煤的锅炉省煤器烟气走廊处管子的磨损速度(运行28000h) 序号 煤种 Vdaf(%) R90(%) u(kg/kg) (kg/m3) u(g/m3) Emax(um) 1 西山贫煤 15 10.25 0.0134 0.4566 6.127 44.0 2 淄博贫煤 13 9.15 0.0156 0.4
5、566 7.138 47.5 3 芙蓉贫煤 13.3 9.315 0.0167 0.4566 7.641 51.4(1)假定锅炉每年运行7000h，运行4年以后，燃烧贫煤的锅炉省煤器的最大磨损厚度在4451.4um之间。 (2)如果存在烟气走廊，则烟气流速会大大提高。根据式(8-7)，最大磨损量与烟气流速的3.3次幂成正比。因此要在省煤器区域回避烟气走廊或者增设防磨装置。 8. 塑性变形能随载荷的去除而消除。( )A.错误B.正确参考答案：A9. 金属工艺学是研究工程上常用材料性能和加工工艺的一门综合性的技术基础课。( )A、错误B、正确参考答案：B10. 用PR方程计算甲烷(1)-乙烷(2)
6、一丙烷(3)一正丁烷(4)一丙烯(5)等摩尔液体混合物在P=3MPa下的泡点温用PR方程计算甲烷(1)-乙烷(2)一丙烷(3)一正丁烷(4)一丙烯(5)等摩尔液体混合物在P=3MPa下的泡点温度和气相组成。正确答案：T=25778Ky1=07822y2=01310y2=00354y4=00098y5=00416T=25778K,y1=07822,y2=01310,y2=00354,y4=00098,y5=0041611. 分析煤的发热量与元素分析之间的换算关系。分析煤的发热量与元素分析之间的换算关系。根据式 Qdaf,gr=335Cd.f+1298Hdaf+63Sdaf-105Odaf-21(
7、Ad-10) 当Cdaf95或者Hdaf1.5%时，Cdaf前面的系数取327;当Cdaf不等于77%时，Hdaf前面的系数取1256。 可见碳元素、氢元素、硫元素含量越高，氧元素、干燥基灰分含量越低，煤的干燥无灰基高位发热量越高。 12. 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，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
8、=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。 13. 已知某台1025t/h锅炉BR
9、L工况的省煤器烟气入口温度为11=451，烟气出口温度为2=397，炉膛烟气量为Vy=7.7544已知某台1025t/h锅炉BRL工况的省煤器烟气入口温度为11=451，烟气出口温度为2=397，炉膛烟气量为Vy=7.7544m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为B=125.11t/h。炉膛的宽度为a=13.335m；尾部烟道深度dzxs=12.330m，沿着尾部烟道宽度方向片数n=92，尺寸516；试计算省煤器的平均烟气流速。(1)计算省煤器所在烟道的烟气流通截面积 F2=(a-nd)dzxs=106.6(m2) (2)计算烟气流量 (3)计算烟气平均流速 (1)本题计算的10
10、25t/h锅炉省煤器的烟气平均流速为6.46m/s，比低温过热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，烟气的流速应当越来越低。 14. 淬火一般安排在( )。A、毛坯制造之后B、粗加工之后C、磨削之前D、磨削之后参考答案：C15. 比较固态排渣炉与液态排渣炉的主要热损失。比较固态排渣炉与液态排渣炉的主要热损失。见下表。 固态、液态排渣炉主要热损失 分类 主要热损失 固态排渣炉 排烟损失
11、q2，机械不完全损失q4 液态排渣炉 排烟损失q2，灰渣物理热损失q6 16. 简述使用反平衡法确定电站锅炉热效率的原因。简述使用反平衡法确定电站锅炉热效率的原因。(1)正平衡法要求实验期间锅炉负荷严格不变，在工程实践中实现实验期间锅炉负荷严格不变的难度很大。 (2)正平衡法要求精确确定燃料消耗量。对于大型锅炉(电站锅炉的蒸发量一般都在670t/h以上)精确确定燃料消耗量是比较困难的。 (3)反平衡法可以详细了解各项损失的构成、确定锅炉效率，而且不要求锅炉负荷严格不变。 17. 已知某台1025t/h自然循环锅炉的燃料消耗量为125.11t/h太原西山贫煤，直流煤粉燃烧器四角切圆布置，炉膛冷灰
12、斗已知某台1025t/h自然循环锅炉的燃料消耗量为125.11t/h太原西山贫煤，直流煤粉燃烧器四角切圆布置，炉膛冷灰斗中部标高为7.5m，炉膛出口截面中心标高55m，燃烧器一次风标高A，18.84m;B，20.11m;C，21.24m;D，24.195m;E，25.465m;三次风喷嘴标高：F，26.705m;G，27.4m。试计算燃烧器相对标高。炉膛高度 h1=55-7.5=47.5(m) 各层喷嘴中心高度 喷嘴A hr1=18.84-7.5=11.34(m) 喷嘴B hr2=20.11-7.5=12.61(m) 喷嘴C hr3=21.24-7.5=13.74(m) 喷嘴D hr4=24.
13、195-7.5=16.695(m) 喷嘴E hr5=25.465-7.5=17.965(m) 喷嘴F hr6=26.705-7.5=19.205(m) 喷嘴G hr7=27.4-7.5=19.9(m) 一次风喷嘴5层，燃烧90%的煤粉；三次风2层，燃烧10%的煤粉。 燃料消耗量计算 每一个一次风喷嘴消耗的燃料量 每一个三次风喷嘴消耗的燃料量 燃烧器的布置高度 燃烧器的相对高度 xr=hr/h1=14.978/47.5=0.315 18. 计算不同压力下锅炉蒸发受热面的热水加热与蒸发吸热在蒸发受热面吸热量中的比例，并讨论计算结果。计算不同压力下锅炉蒸发受热面的热水加热与蒸发吸热在蒸发受热面吸热量
14、中的比例，并讨论计算结果。设进入水冷壁的水的温度与饱和水温度相差40，进入水冷壁的水的焓为h1，对应于某一个压力的饱和水的焓是h，饱和水蒸气的焓是h，则蒸发吸热比例rzf和热水段吸热比例rrs为 rrs=100-rzf100% 将水冷壁压力的间隔设置成1MPa，从0.1MPa，开始，以后就是1、2、3、21、22MPa，查阅水和水蒸气热力性质图表，计算得到计算结果汇总于下表。 水冷壁蒸发吸热比例与压力的关系 p (MPa) h1(kJ/kg) h(kJ/kg) h(kJ/kg) h-h1(kJ/kg) h-h(kJ/kg) rzf(%) rrs(%) rzf+rrs(%) 0.1 209.4 417.4 2675.0 24
