热工基础试题 - 下载本文

1 工质的真实压力称为绝对压力,用P表示;当绝对压力高于环境压力Pb时,压力表指示的数值称为表压力,用Pe表示。 P=Pb+Pe

2温度概念的建立以及温度概念的测量是以热力学第零定律为依据的。 3可逆过程是无耗散效应的准平衡过程。 4热量与功量都是过程量而不是状态量。 5简答

绝热节流:在忽略动能,位能变化的绝热节流过程中,节流前后工质的焓值相等。但是在两个截面之间,特别是缩口附近,由于与流速变化很大,焓值并非处处相等,因此不可将绝热节流过程理解为定焓过程。

6对于质量为m的理想气体,状态方程的形式为:pV=mRg T 7迈耶公式 Cp-Cv=Rg Cp,m-Cv,m=R 统称迈耶公式 8真实比热容与平均比热容:

理想气体的比定容热容和比定压热容也是温度的单值函数。

一般来说,温度越高,比热容越大,这是因为温度增高,双原子分子和多原子分子内部的原子振动动能增大的缘故。 9理想混合气体的基本定律

分压力 道尔顿定律仅适用于理想混合气体,因为实际混合气体中各组元气体之间之间存在着相互作用与影响。

分体积 理想混合气体的总体积等于各组元的分体积之和,也常称为分体积相加定律。 11111混合气体的总压力等于各组元分压力之和 p=〖pi (k i=1) p混合气体总压力,pi为第i种组元的分压力。式所示规律为道尔顿定律。 仅适用于理想混合气体,在实际混合气体中,各组元气体之间存在着相互作用与影响。 10定熵过程: 可逆绝热过程也称为定熵过程

由于K值总是大于1,因此在P-V图上定熵线斜率的绝对值大于定温线斜率的绝对值。 11多变过程

PV^n=常数 n=0 p=常,定压 n=1 p=常,定温

n=k pv^k=常,定熵 n=+-& v=常,定容 12简答

过程中功和热量值的正负判断方法

1)膨胀功W的正负应以过起点的定容线为分界线

在p-v图上,由同一起点出发的多变过程线若位于定容线的右方,比体积增大,w>0,,反之w<0. 在T-s图上,w>0的过程线位于定容线的右下方,w<0的过程线位于定容线的左上方。

2)技术功Wt的正负应以过起点的定压线为分界线

在p-v图上,由同一起点出发的多变过程线若位于定压线的下方,Wt>0,反之Wt<0. 在T-s图上,Wt>0的过程线位于定压线的右下方,Wt<0的过程线位于定压线的左上方。 3)热量q的正负应以过起点的定熵线为分界线 在p-v图上,吸热过程线位于位于绝热线的右上方,放热过程线位于绝热过程线的左下方。 在T-s图上,q>0的过程线位于绝热线的右方,q<0的过程线位于绝热线的左方。

13定温压缩消耗的技术工最少,压缩终了时气体温度最低;绝热压缩消耗的技术功最多,压缩终了时气体温度最高;多变压缩位于两者之间。 14多级压缩,是否越多越好

理论上磨粉机越多,消耗的功量越少,因为级数越多,通过级间冷却,过程越趋近于理想

的定温压缩。但级数过多会使压气机构造过于复杂,造价增高,因此实用上一般不超过3到4级。当需要压缩气体的压力在0.6-0.7MPa以下时,一般采用单级压缩。

15余隙容积的存在不影响压气机所消耗的工,因为理论上余隙容积中的压缩气体在膨胀过程中所做的功和压缩过程中所需要的功正好相等

16喷管截面与气流速度之间的变化率取决于马赫数 Ma 1)当Ma<1时,若dcf>0,则dA<0,说明亚声速气流要加速,其流通截面沿流动方向应逐渐收缩,这样的喷灌成为渐缩喷管。

2)当Ma=1时,气流速度等于声速,dA=0,

3)当Ma>1时,若dcf>0说明超声速气流若要加速,其截流面沿流动方向应逐渐扩大,这种喷管称为渐扩喷管。 17

18将热能转变为机械能的循环成为正向循环,所有热力发动机都是按正向循环工作的,所以正向循环也成为动力循环或热机循环。 19卡诺定理 定理一:在相同的高温热源和低温热源间间工作的一切可逆热机具有相同的热效率,与工质性质无关 定理二:在相同的高温热源和低温热源间间工作的任何不可逆热机的热效率,都小于可逆热机的热效率

20克劳修斯不等式

FdQ/T<0 热力学第二定律的表达式之一,可以作为判据,用于判断一个循环是否可能,是否可逆。

21熵变,熵流(热二另一表达式)

如果工质经历了微元不可逆过程,则ds>orQ/T,二者差值越大,过程的不可逆性越大。 熵流:完全由于工质与热源之间的热交换引起的熵变,称为熵流。 熵产:而熵变的另一部分,完全由于不可逆因素造成的,称为熵产。 熵产是过程不可逆性大小的度量。 22孤立系统熵增原理

孤立系统的熵只能增大,或者不变,绝不能减小,这一原理称为孤立系统熵增原理

23水蒸气的定压形成过程经历了预热,汽化和过热三个阶段,并先后经历了未饱和水,饱和水,湿饱和蒸汽,干饱和蒸汽,和过热蒸汽五种状态。

24在表示水的汽化过程的P-V图与T-S图上,有一点(临界点),两线(上下界限),三区(液相区,汽液两相区,汽相区)和五态(未饱和水,饱和水,湿饱和蒸汽,干饱和蒸汽,和过热蒸汽)。

25根据空气中所含水蒸气的状态是否饱和,或根据湿空气是否具有吸收水分的能力,可分为未饱和湿空气与饱和湿空气。

26相对湿度Ψ的数值范围为0-1.Ψ越小,湿空气中水蒸气偏离饱和状态越远,空气越干燥,吸湿能力越强;对于干空气,Ψ=0;反之,Ψ越大,则湿空气中的水蒸汽越接近饱和态,空气越潮湿,吸湿能力越弱;当Ψ=1时,湿空气为饱和湿空气,不具有吸湿能力。

27湿空气的平均相对分子质量将随水蒸气分压力的增大而减小,并且始终小于干空气的相对分子质量。水蒸气的分压力越大,水蒸气的含量越多,湿空气的平均相对分子质量就越小, 在大气压力和温度相同的情况下,湿空气的密度将永远小于干空气的密度,且湿度增大时,湿空气密度减小。 28蒸汽初压的影响

当保持蒸汽的初温,终压不变时,提高初压,将会提高循环吸热平均温度,而放热平均温度保持不变,因此提高初压可以提高循环的热效率。

然而,随着初压力的升高,汽轮机出口乏汽的干度减小,这意味着发汽中所含水分的增加,将会冲击和侵蚀汽轮机最后几级叶片,影响其使用寿命,并使汽轮机内部摩擦损失增加。工程上,通常在提高初压的同时提高初温,以保证乏汽干度不低于0.85-0.88.

为提高蒸汽机动力循环的热效率,应尽可能提高蒸汽的初压和初温,,并降低乏汽压力。 29热电联供循环 两种类型:一种是采用背压式汽轮机的热电联供循环,另一种是采用抽汽式汽轮机的热电联供循环。

30评价热电联供循环的经济性指标除热效率Nt外,还有能量利用系数K.

热电联供循环的热经济性应该用K和Nt两个指标来衡量。 31热辐射具有以下特点

1)热辐射总是伴随着热能与辐射能这两种能量形式之间的相互转化。 2)热辐射不依靠中间媒介,可与在真空中传播。 3)物体间以热辐射的形式进行的热量传递是双向的。 32传热过程定义 在传热学中,,能量从固体壁面一侧的流体通过固体壁面传递到另一侧流体的过程称为传热过程。 33大题

34物质的热导率特点

1)对于同一物质来说,固态的热导率值最大,气态的热导率值最小。 2)一般金属的热导率大于非金属的热导率。 3)导电性能好的金属其导热性能也好。

4)纯金属的热导率大于它的合金。

5)对于各向异性物体,热导率的数值与方向有关。

6)对于同一种物质而言,晶体的热导率要大于非晶体的热导率。

35多孔材料的热导率与密度有关。一般密度越小,多孔材料的空隙率就越大,热导率就越小。但是,当密度小到一定程度后,由于孔隙较大,孔隙中的空气出现宏观流动,由于对流换热的作用反而是多孔材料的表现热导率增大。

36对于一个导热过程完整的数学描述,应包括导热微分方程和单值性条件两方面,缺一不可。(求解方法:分析解法,数值解法,试验方法) 37对流换热

根据流动的起因,对流换热主要分为强迫对流换热与自然对流换热两大类。 38灰体与黑体

假想物体光谱辐射特性不随波长而变化的假想物体称为灰体。 吸收比a=1的物体成为绝对黑体,简称黑体。 反射比ρ=1的物体称为镜体。

透射比(套)ζ=1的物体称为绝对透明体。 39换热器的分类

混合式,蓄热式,间隔式 40传热过程强化途径 1)加大传热温差 2)减小传热热阻