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專 業(yè):動力工程
課程名稱:工程熱力學(901) 共2頁 第1頁
說明:答案標明題號寫在答題紙上,寫在試題紙上的無效。
一、判斷并說明原因(共30分,每小題3分)
1.在蒸汽壓縮制冷循環(huán)中,所選用的制冷劑液體比熱越小,則節(jié)流過程引起的損失就越小。
2.對于一漸放型管道,當進口流速為亞音速時,可使氣流壓力升高。
3. 只要存在不可逆性就會有熵產(chǎn),故工質完成一個不可逆循環(huán),其熵的變化量必大于零。
4.任何不可逆過程中工質的熵總是增加的,而可逆過程中工質的熵總是不變。
5. 對于過熱水蒸氣,干度x>1。
6. 流體在流道中作定熵流動時,各截面的滯止參數(shù)都相等。
7. 飽和濕空氣中的水蒸汽處于飽和狀態(tài),未飽和濕空氣中的水蒸汽處于過熱狀態(tài)。
8. 兩種氣體的壓力和溫度相等時,它們的比容也相等。
9. 因為熵只增不減,所以熵減少的過程是不可能實現(xiàn)的。
10. 循環(huán)的熱效率越高則循環(huán)的凈功越大,反之,循環(huán)的凈功越大,則熱效率也越高。
二.簡答題(每題8分,共40分)
1. 蒸汽壓縮制冷循環(huán)裝置主要有哪些設備組成?工質在各設備中進行的熱力過程是什么?有何特點?
2. 簡述可逆過程與準靜態(tài)過程之間的區(qū)別與聯(lián)系?
3、制冷循環(huán)的經(jīng)濟性指標是什么?熱泵循環(huán)的經(jīng)濟性指標又是什么?對同一臺熱泵裝置而言,兩者之間的關系如何?
4、什么是理想氣體混合物的分容積與分壓力?。
5. 濕空氣相對濕度的意義是什么?它和濕空氣的水蒸汽分壓力有何關系?在其他條件不變時,濕空氣的干球溫度改變對濕空氣相對濕度有何影響?
三.計算題(每題20分,共80分)
1. 1kg空氣由初態(tài)P1=5bar T1=340K,在開口系統(tǒng)中進行絕熱膨脹,其容積變?yōu)樵瓉淼膬杀?即:V2=2V1),求(1)可逆絕熱膨脹時終態(tài)壓力P2和溫度T2 ;軸功及熵、熱力學能(內能)和焓的變化量。(2)絕熱節(jié)流膨脹時終態(tài)壓力、溫度、軸功及熵、熱力學能(內能)和焓的變化量。(3)將上述兩過程表示在T-S圖上(示意)。(已知空氣的定壓比熱為1004 J/(kg•k),絕熱比k=1.4)
專 業(yè):動力工程
課程名稱:工程熱力學(901) 共2頁 第2頁
2. 某熱機工作于T1=800K和T2=285K兩個熱源之間,q1=600kJ/kg,環(huán)境溫度為285K,求:
(1)熱機為卡諾機時,循環(huán)的作功量及熱效率?
(2)若高溫熱源傳熱存在50K溫差,絕熱膨脹不可逆性引起熵增0.25kJ/kg.K,低溫熱源傳熱存在15K溫差,這時循環(huán)作功量、熱效率、孤立系熵增和作功能力損失。
3. 空氣壓縮制冷循環(huán)中,壓縮機消耗的功率為20 kW,膨脹機產(chǎn)生功率為8kW,制冷系數(shù)為1.7,壓縮機入口處空氣溫度為5℃。求:(1)循環(huán)制冷量(2)壓縮機出口處空氣溫度(3)冷凝器散熱量。
4. 室內空氣的t1=20℃,φ1=40%,與室外t2=-10℃,φ2=80%的空氣相混合,已知qm,a1=50kg/s、qm,a2=20kg/s,求混合后濕空氣狀態(tài)d3和h3。(已知p=100kPa,t1=20℃時,ps1(t1)=2.337kPa;t2=-10℃時,ps2(t2)=0.259kPa)。
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