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1、东北大学21春金属学与热处理基础离线作业一辅导答案1. 已知某电厂300MW汽轮机的凝汽器蒸汽流量为542t/h，冷却1kg蒸汽需要50kg冷却水。计算该汽轮机每年(运行7000h)已知某电厂300MW汽轮机的凝汽器蒸汽流量为542t/h，冷却1kg蒸汽需要50kg冷却水。计算该汽轮机每年(运行7000h)的冷却水量。(1)计算每年的凝结水流量 mnjs=7000542=3794000(t/a) (2)该300MW汽轮机组每年运行7000h需要的冷却水量 mlqs=50Mnjs=1.879108(t/a)(1)1台300MW汽轮机每年运行7000h需要的冷却水量约为1.8亿t。 (2)根据计算
2、结果，建设燃煤电站的厂址选择应当考虑有足够的冷却水源。比如容量较大的湖、海以及径流量较大的江、河等。 2. 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。3. 实际金属的晶体结构不仅是多晶体，而且还存在着多种缺陷。( )A.错误B.正确参考答案：B4. 有一制冷剂为氨且制冷能力为104kJ的压缩机，在下列条件下工作：蒸发温度为一15，冷凝温度为25，过有一制冷剂为氨且制冷能力为104kJ的压缩机，在下列条件下工作：蒸发温度为一15，冷凝温度为25，过冷度为5。假设压缩机吸入的是干饱和蒸气，试计算：(1)制冷剂循环速率；(2)压缩机理论功率；(3)制冷系数。并将以上结果与不
3、过冷情况比较，说明什么问题?正确答案：(1)制冷剂的循环量为897kgh；(2)压缩机功率为1794kJh；(3)制冷系数为558。rn 过冷情况: (1)制冷剂的循环量为855kgh；(2)压缩机功率为1710kJh；(3)制冷系数为585。 rn 与不过冷相比相同冷冻量下过冷所用制冷剂循环量较少压缩机功耗低循环制冷系数高。实际应用中抽出一部分制冷量来对制冷剂过冷可以提高制冷效率。(1)制冷剂的循环量为897kgh；(2)压缩机功率为1794kJh；(3)制冷系数为558。过冷情况:(1)制冷剂的循环量为855kgh；(2)压缩机功率为1710kJh；(3)制冷系数为585。与不过冷相比,相
4、同冷冻量下,过冷所用制冷剂循环量较少,压缩机功耗低,循环制冷系数高。实际应用中,抽出一部分制冷量来对制冷剂过冷,可以提高制冷效率。5. 分析过热蒸汽的温度、压力对再热蒸汽温度的影响。分析过热蒸汽的温度、压力对再热蒸汽温度的影响。(1)主蒸汽温度越高，高压缸排汽温度越高，再热蒸汽温度越高。 (2)主蒸汽压力越低，高压缸做功能力越小，再热蒸汽温度越高。 6. 分析随着锅炉容量增加，高压加热器蒸汽温度提高的原因。分析随着锅炉容量增加，高压加热器蒸汽温度提高的原因。(1)锅炉的容量越大(即蒸汽流量D越大)，水蒸气的压力越高，对应的水的饱和温度以及给水温度就越高。 (2)为了维持较高的给水温度，必须提高
5、高压加热器的热源温度，即提高高压缸抽汽的压力，如图1-1所示。 7. 风力发电机组至少应具备两种不同形式的、能独立有效控制的制动系统。( )此题为判断题(对，错)。参考答案：8. 可锻铸铁中的团絮状石墨由下述方式获得( )。A、由白口铸铁经高温退火从渗碳体分解而得到B、直接从液体中结晶而得C、由灰口铸铁经锻造而得D、上述说法都不对参考答案：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. 简述辐射式受热面和对流式受热面的器温特性。简述辐射式受热面和对流式受热面的器温特性。辐射式受热面，汽温随着锅炉热负荷的提高而降低；对流式受
6、热面，汽温随着锅炉热负荷的提高而升高。11. 假设过量空气系数，渣油的过量空气系数=1.02。计算气体燃料的空燃比。假设过量空气系数，渣油的过量空气系数=1.02。计算气体燃料的空燃比。已知理论空气量，则理论空燃比 S0=1.293Vo/kg/kg (5-16) 设过量空气系数为，则锅炉燃烧过程中的实际空燃比 S=1.293Vo/kg/kg (5-17) 气体燃料的平均摩尔质量 mW=iMWixikg/kmol (5-18) 气体燃料的密度 将已知条件以及我国部分气体燃料的理论空气量表的数据代入式(5-16)式(5-18)得到下表。 国内部分气体燃料的理论与实际空燃比 序号 重油产地 Vom3
7、/m3 (标准状态下) Qar,net(kJ/m3) S0(kg/kg) S(kg/kg) 1 气田煤气 9.49 35600 16.74 1.02 17.08 2 油田煤气 10.33 38270 15.70 1.02 16.01 3 液化石油气 20.24 104670 15.84 1.02 16.16 4 高炉煤气 0.77 3678 0.76 1.02 0.78 5 发生炉煤气 1.18 5650 1.33 1.02 1.35(1)气体燃料的理论空燃比变化范围是0.7616.74，发热量越高，理论空燃比越高。 (2)气体燃料的实际空燃比大约在0.7817.08之间，发热量越高，实际空燃
8、比越高。 (3)在发热量接近的条件下，气体燃料的空燃比大于液体燃料的空燃比。 12. 炉膛出口处的过量空气系数，对于烟煤，1=1.1；对于贫煤，=1.15；对于褐煤、洗中煤，=1.25；对于无烟煤，&q炉膛出口处的过量空气系数，对于烟煤，1=1.1；对于贫煤，=1.15；对于褐煤、洗中煤，=1.25；对于无烟煤，1=1.30。空气预热器烟气出口处的过量空气系数在1基础上增加0.25。假设，煤粉炉飞灰占灰分的质量份额afh=0.92，根据国内主要动力煤煤粉锅炉空气预热器烟气出口水露点计算结果表的数据计算无烟煤燃烧在空气预热器出口处的飞灰浓度(每千克烟气中飞灰的质量)。飞灰浓度可以表达为 将国内主
9、要动力煤煤粉锅炉空气预热器烟气出口水露点计算结果表的数据带入上式，得到下表。其中下标L表示炉膛，py表示空气预热器出口，上标”表示炉膛出口。 无烟煤燃烧在空气预热器出口处的飞灰浓度 序号 煤种 Aar (%) vo(m2/kg) afh L (kg/kg) py upy(kg/kg) l 京西无烟煤 22.8 6.427 0.92 1.3 0.017 95 1.55 0.01522 2 阳泉无烟煤 19 6.840 0.92 1.3 0.014 07 1.55 0.01193 3 焦作无烟煤 21.3 6.406 0.92 1.3 0.016 80 1.55 0.01425 4 萍乡无烟煤 2
10、5.1 6.184 0.92 1.3 0.020 53 1.55 0.01740 5 金竹山无烟煤 22.3 6.384 0.92 1.3 0.017 66 1.55 0.01498(1)就无烟煤而言，无论是炉膛出口还是空气与热气出口，灰分含量越高，烟气中的飞灰浓度越大。 (2)根据上式，随着烟气的流动和漏风，烟气中飞灰浓度应当越来越低。上表的计算结果证明空气预热器处的飞灰浓度低于炉膛出口处的飞灰浓度。 13. 纯金属的结晶过程是一个恒温过程。( )A.错误B.正确参考答案：B14. 简述水的温度升高，表面张力下降，汽泡破裂难度增加的原因。简述水的温度升高，表面张力下降，汽泡破裂难度增加的原因
11、。水分子之间的吸引力是范德华力，数值基本上不变。随着水温的提高，水分子的热运动加剧，水分子之间的排斥力增加，表面张力下降。汽泡是一种以范德华力为吸引力的单分子封闭膜，表面张力的下降表明构成单分子膜的分子之间吸引力(拉力)下降。一方面范 德华力基本上不变，另一方面水分子膜上的分子之间的拉力下降，因此汽泡难以破碎。 15. 奥氏体为( )晶格。A.体心立方B.面心立方C.密排六方D.复杂参考答案：B16. 分析在炉型、容量相同、汽轮发电机组相同的条件下，燃烧贫煤的锅炉和燃烧烟煤的锅炉，哪一种机组的电厂效率高。分析在炉型、容量相同、汽轮发电机组相同的条件下，燃烧贫煤的锅炉和燃烧烟煤的锅炉，哪一种机组
12、的电厂效率高。燃烧贫煤的锅炉热风温度高，因此省煤器的吸热比例会有所降低，水冷壁中的热水段高度会增加，锅炉的蒸发量会偏小。为了维持锅炉的额定蒸发量，必须多投燃煤，因此燃烧贫煤的锅炉机组与汽轮发电机组组成的火力发电厂效率较低。 燃烧烟煤的锅炉热风温度较低，因此省煤器的吸热比例会有所增加，水冷壁中的热水段高度会降低，锅炉的蒸发量会较大，因此燃烧烟煤的锅炉机组与汽轮发电机组组成的火力发电厂效率较高。 17. 对W18Gr4V多次回火说法正确的是( )A、硬度降低B、硬度升高C、硬度不变D、都不对参考答案：B18. 金属型铸造采用金属材料制作铸型，为保证铸件质量需要在工艺上常采取的措施包括( )A、喷刷
13、涂料B、保持合适的工作温度C、严格控制开型时间D、浇注灰口铸铁件要防止产生白口组织参考答案：ABCD19. 08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为( )。A.0.08%B.0.8%C.8%参考答案：A20. 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。 21. 已知某台1025t/h锅
