热工基础 (3次)
第2学期西南交大《热工基础》主观题
答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为20℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kPa，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为100℃，比焓为419kJ/kg。
问每分钟需要多少水蒸汽。
答：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程：59.有5g氩气，经历一热力学能不变的状态变化过程，初始状态p1=6.0?05 Pa，T1=600K，膨胀终了的容积V2=3V1，氩气可作为理想气体。
已知氩气的Rg=0.208 kJ/(kg·K)，c p=0.523 kJ/(kg稫)，求：（1）终了状态的温度T2、压力p2；（2）过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。
答：由题意：△U = 0 →T2 = T1 = 600 K由理想气体气体状态方程，有：60.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能（比热容取定值）？答：∵定压过程总加热量为：q =c p△T其中用来改变热力学能的部分为：△u= c V△T而c p = c V+R g∴定压过程用来作功的部分为：w =R g△T61. 2kg某种理想气体按n=1.2可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍，稳定地从300℃降低到60℃，膨胀过程中作功418.68kJ，吸热83.736kJ，求：气体的c p和c V。
答：由闭口系能量方程：62. 3 kg温度为80℃的热水在绝热容器中与5 kg温度为20℃的冷水等压混合，水的比热为4.187kJ/(kg·K)，求此混合过程的熵变，并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程？（提示：先由热力学第一定律求混合后水的状态）答：思路：利用孤立（绝热）系熵增原理进行判断。
取该绝热容器为闭口系，设热水用角标H表示，冷水用角标C表示，并注意液体c p = c V = c由闭口系能量方程：第二次作业三、主观题(共6道小题)33.压力p1=0.3MPa、温度t1=24℃的空气，经喷管射入压力为0.1 MPa的大气中，问应采用何种喷管？34.在lg p—h图上画出蒸气压缩制冷的理论循环图，并用线段分别标出单位质量制冷剂的制冷量q2和压缩机的耗功量w0。
热工基础的期末总结
热工基础的期末总结一、热力学部分1. 热力学基础知识的学习热力学是研究热能与其他形式能量之间相互转化和传递的一门学科。
在学习过程中，我通过课堂的学习、书籍和网上资料的查阅，对热力学的基本概念、热力学系统和热力学性质等方面有了初步的了解。
2. 热力学基本定律热力学基本定律是热力学的核心内容，也是热工基础的重点。
本课程主要学习了热力学的三大基本定律：热力学第一定律、热力学第二定律和热力学第三定律。
通过对这些定律的学习和应用，我能够分析和计算热力学系统的能量转移和能量转化过程。
3. 热力学过程和热力学循环热力学过程是指系统在一定条件下发生的能量传递和物理性质发生变化的过程。
热力学循环是指系统在一定路径下变化，最终回到初始状态的过程。
通过学习这些内容，我能够对热力学过程和热力学循环进行分析和计算，从而了解能量转移和物理性质变化的规律。
4. 热力学性质的计算热力学性质是指描述系统热力学状态和性质的量，如温度、压力、体积等。
在学习过程中，我学习了热力学性质的计算方法，如状态方程、热容、焓、熵等。
通过对热力学性质的计算，我能够确定系统的热力学状态和性质。
二、传热学部分1. 传热学的基本概念和模型传热学是研究热量如何从高温区向低温区传递的学科。
在学习过程中，我学习了传热学的基本概念和模型，如传热方式、传热模型和传热原理等。
2. 传热方式和传热模型传热方式是指热量传递的途径，主要包括传导、对流和辐射。
传热模型是指用来描述传热过程的数学模型，如传热定律和传热方程等。
在学习过程中，我对这些内容进行了深入的学习和了解。
3. 传热计算方法在传热学中，计算方法是非常重要的，主要包括传热计算和传热换热器的计算。
传热计算是指通过传热方程和传热模型对传热过程进行计算和分析。
传热换热器的计算是指对传热器的传热性能和换热器的几何参数进行计算和设计。
通过学习和掌握这些计算方法，我能够对传热系统进行分析和设计。
三、实践操作在本学期的热工基础课程中，我还进行了一些实践操作和实验课程。
热工基础教案第4章：燃料及燃烧计算
第二部分：热工计算(4-6章)第一次课课题： 4. 燃料及燃烧计算§4.1燃料的通性一、本课的基本要求：1.掌握燃料的化学组成及各种成分之间的相互转换。
2.燃料发热量的计算。
3.标准燃料的概念。
二、本课的重点、难点：1. 重点：燃料的化学组成。
2. 难点:：燃料成分之间的相互转换。
三、作业：第4章燃料及燃烧计算1.燃料的定义：凡是在燃烧时(剧烈地氧化)能够放出大量的热，并且此热量能有效地被利用在工业或其他方面的物质称为燃料。
. 所谓有效地利用是指利用这些热源在技术上是可能的在经济上是合理的。
2.对燃料的要求：(1)在当今技术条件下，单位质量(体积)燃料燃烧时所放出的热可以有效地利用。
(2)燃烧生成物是气体状态，燃烧后的热量绝大部分含欲其气体生成物之中，而且可以在放热地点以外利用生成物中所含的热量。
(3)燃烧产物的性质时熔炼(加热)设备不起破坏作用，无毒、无腐蚀作用。
(4)燃烧过程易于控制。
(5)有足够多的蕴藏量，便于开采。
§4.1 燃料的通性一、燃料的化学组成1.固(液)体燃料的化学组成(1)固(液)体燃料的基本组成固液体燃料的基本组成有C、H、O、N、S、W(水分)及A(灰分)，其中C、H、S 能燃烧放热构成可燃成分，但S燃烧后生成的而氧化硫为有毒气体。
所以视硫为有害成分；氧和氮的存在相对降低了可燃成分的含量，属于有害物质；水分(W)的存在不仅相对降低了可燃成分含量，而且水分在蒸发时要吸收大量的热，所以视水为有害物质；灰分的存在不仅降低了可燃成分的含量，而且影响燃烧过程的进行，在燃烧过程中易溶结成块，阻碍通讯，造成燃料浪费和增加排灰的困难。
(2)固(液)体燃料的成分分析固(液)体燃料的成分分析方法有元素分析法和工业分析法两种。
元素分析法是确定燃料中C、H、O、N、S的重量百分含量,它不能说明燃料由那些化合物组成及这些化合物的形式。
只能进行燃料的近似评价,但元素分析法的结果是燃料计算的重要原始数据。
西南交大远程与教育学院-热工基础第1次作业主观题
一、单项选择题(只有一个选项正确，共8道小题)1. 开口系统是指（）的热力系统(A) 具有活动边界(B) 与外界有功量交换(C) 与外界有热量交换(D) 与外界有物质交换正确答案：D解答参考：2. 绝热系统是指（）的热力系统(A) 状态参数不变(B) 热力学能不变(C) 与外界没有热量交换(D) 与外界没有功量和热量交换正确答案：C解答参考：3. 孤立系统是（）的热力系统(A) 与外界无热量交换(B) 与外界无功量交换(C) 与外界无质量交换(D) 与外界无任何相互作用正确答案：D解答参考：4. 下列说法中正确的是（）(A) 平衡状态一定是稳定状态(B) 稳定状态一定是平衡状态(C) 均匀状态一定是平衡状态(D) 平衡状态是不存在内部势差的状态正确答案：A解答参考：5. 系统中工质的真实压力是指（）(A) p g(B) p b(C) p v(D) p b+p g或p b-p v正确答案：D解答参考：6. 在p－v图上，（）所包围的面积代表单位质量的工质完成一个循环时与外界交换的净功量。
(A) 任意循环(B) 可逆循环(C) 正向循环(D) 逆向循环正确答案：B解答参考：7. 公式q = c V△T + w适用于闭口系中（）(A) 理想气体的可逆过程(B) 实际气体的任意过程(C) 理想气体的任意过程(D) 任何工质的可逆过程正确答案：C解答参考：8. 气体吸热后热力学能（）(A) 一定增加(B) 一定减少(C) 不变(D) 可能增加、减少或不变正确答案：D解答参考：二、判断题(判断正误，共17道小题)9.热力学中的开口系只能有一个进口和一个出口。
正确答案：说法错误解答参考：10.简单可压缩系与外界交换的功只有容积功。
正确答案：说法正确解答参考：11.热力学中，压力、温度和比容称为基本状态参数。
正确答案：说法正确解答参考：12.状态参数与工质变化过程的路径有关。
正确答案：说法错误解答参考：13.表压力和真空度都不能作为状态参数。
热工基础 (3次)
第一次：三、主观题(共9道小题)54.某定量工质经历了1-2-3-4-1循环，试填充下表所缺的数据过程Q/kJ W/kJ△U/kJ1-2013902-303953-40-10004-10参考答案：过程Q/kJ W/kJ△U/kJ1-21390013902-30395-3953-4-10000-10004-10-5555.如图所示，b、c两状态点在同一条等温线上，试判断：△u ab与△u ac谁大？△s ab 与△s ac谁大？参考答案：答：△u ab=△u ac；△s ab＜△s ac56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间，若该热机从热源吸热1360 kJ，对外作功833 kJ。
问该热机循环是可逆的？不可逆的？还是根本不能实现的？参考答案：ηt＞ηtc违背了卡诺定理结论：该循环根本不可能实现。
（也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解）57.气球直径为0.4 m，球内充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到0.45 m，若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。
参考答案：解：已知D1 = 0.4 m时，p1=150 kPa，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD，可求得：k=375 kPa/m答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为2 0℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kPa，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为100℃，比焓为419kJ/kg。
问每分钟需要多少水蒸汽。
参考答案：解：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程：59.有5g氩气，经历一热力学能不变的状态变化过程，初始状态p1=6.0×105 Pa，T1 =600K，膨胀终了的容积V2=3V1，氩气可作为理想气体。
建筑节能习题-练习C卷
一、热工基础知识(共50分)（一）填空题 (每题1分，共10分)(1) 建筑物体形系数计算时，外表面积中，不包括地面和不采暖楼梯间隔墙和户门的面积。
(2) 我省在热工分区上，地跨寒冷地区和 夏热冬冷 地区。
(3) 外墙外保温耐候性试验试件的面积不小于5m 2(4) 建筑物外窗中俗称物理性能三性检测是指检测试件的 气密 性，水密 性及抗风压 性。
(5) 表征围护结构本身或其中某种材料阻抗传热能力的物理量为传热阻。
(6) 围护结构中包含金属、钢筋混凝土或混凝土梁、柱、肋等部位，在室内外温差作用下，形成 热流密集、内表面温度较低 的部位。
这些部位形成传热的桥梁，故称热桥。
(7) 节能现场传热系数的检测应在受检墙体已干透或主体结构施工完成后至少12个月后进行。
(8) 外墙外保温抗风压性试验试件的面积不小于2.0m ×2.5m(9) 累年日平均温度低于或等于 5 ℃的天数为采暖期天数。
（10）建筑物外窗窗口整体密封性能现场检测差压表的不确定度应不超过设定差压值的 2%或2.5%Pa（二）选择题(每题2分，共20分，多选不得分，少选1个，扣1分)(1) 外墙传热系数计算公式是（A ）A. e i P R R R K ++=1B. 01R K P =C i P R K 1= D e P R K 1= (2)我国建筑热工分区用累年最冷月(1月)和最热月(7月)平均温度作为分区主要指标，用累年日平均温度（C ）和（ A ）的天数作为辅助指标。
A．≥25 ℃B．≥15 ℃C．≤5 ℃D．≥30 ℃(3) 热阻R的单位是( B )A．m·k/w B．m2·k/w C．W/m2·k D．W/m·k(4) 热桥内表面温度，与室内空气露点温度比较，若低于室内空气露点温度，则有可能结露，应采取( A )措施。
A．加强保温B．加强隔热措施C．无所谓，不采取措施(5)外墙外保温耐冻融试验的冻融循环次数为( B )。
热工基础3次作业,66分
《热工基础》•homepage课程首页•courseware课程学习•homework课程作业•discussion讨论区•logout退出热工基础第1次作业正确答案：C解答参考：14. 如图理想气体的ab和cb过程，下列关系成立的为（）(A)(B)(C)(D)正确答案：A解答参考：15. 在相同的恒温热源间工作的其他可逆循环的热效率（）卡诺循环的热效率(A) 大于(B) 小于(C) 等于(D) 小于或等于正确答案：C解答参考：16. 在两恒温热源之间工作的可逆热机，其热效率的高低取决于（）(A) 热力循环包围的面积大小(B) 高温热源温度(C) 低温热源温度(D) 高温热源及低温热源温度正确答案：D解答参考：17. 如果热机从热源吸热100 kJ，对外做功100 kJ，则（）(A) 违反热力学第一定律(B) 违反热力学第二定律(C) 不违反第一、第二定律(D) A和B正确答案：B解答参考：18. 下列说法正确的是（）4-10参考答案：过程Q/kJ W/kJ△U/kJ1-21390013902-30395-3953-4-10000-10004-10-5555.如图所示，b、c两状态点在同一条等温线上，试判断：△u ab与△u ac谁大？△s ab与△s ac谁大？参考答案：答：△u ab=△u ac；△s ab＜△s ac56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间，若该热机从热源吸热1360 kJ，对外作功833 kJ。
问该热机循环是可逆的？不可逆的？还是根本不能实现的？参考答案：ηt＞ηtc违背了卡诺定理结论：该循环根本不可能实现。
（也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解）57.气球直径为0.4 m，球内充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到0.45 m，若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。
参考答案：解：已知D1 = 0.4 m时，p1=150 kPa，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD，可求得：k =375 kPa/m答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为20℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kPa，温度为300℃，比焓为3072kJ/k g，混合物流出的压力为200kPa，温度为100℃，比焓为419kJ/kg。
第二学期热工基础次作业
本次作业是本门课程本学期的第3次作业，注释如下：本次作业为9-12章内容。
离线作业打印版一、单项选择题(只有一个选项正确，共10道小题)1. 导热系数是衡量物质导热能力的重要指标，其大小除与材料的成分、分子结构、密度有关外，还与（）(A) 物体的几何形状有关(B) 物体的温度和含水率有关(C) 物体的温度有关，但与含水率无关(D) 物体的含水率有关，但与温度无关正确答案：B解答参考：2. 非稳态导热的（）(A) 温度场和热流密度都不随时间变化(B) 温度场不变，热流密度随时间变化(C) 热流密度不变，温度场随时间变化(D) 温度场和热流密度都随时间变化正确答案：D解答参考：≤0.1M），意味着（）3. 集总参数法的适用条件是：Bi≤0.1（或BiV(A) 该物体的体积很小(B) 该物体的导热系数很大(C) 该物体表面的对流换热热阻远大于内部的导热热阻(D) 该物体表面的对流换热热阻远小于内部的导热热阻正确答案：C解答参考：4. 关于对流换热系数，以下说法错误的是（）(A) 液体的对流换热系数大于气体的对流换热系数(B) 有相变的对流换热系数大于无相变的对流换热系数(C) 紊流的对流换热系数大于层流的对流换热系数(D) 光滑表面的对流换热系数大于粗糙表面的对流换热系数正确答案：D解答参考：5. 一般情况下，强迫对流换热系数（）自然对流换热系数(A) 小于(B) 等于(C) 大于(D) 无法比较正确答案：C解答参考：6. 如图所示，两半球内表面之间的辐射角系数X1,2为（）(A) 1(B) 1/2(C) 1/3(D) p/2正确答案：B解答参考：7. 削弱辐射换热的有效方法是加遮热板，遮热板的表面发射率（黑度）越大，削弱辐射换热的效果（）(A) 越好(B) 越差(C) 没有影响(D) 视遮热板的表面温度而定正确答案：B解答参考：8. 将热电偶置于烟道中测烟气温度（烟气温度高于环境温度），在有、无遮热套筒条件下测得的温度分别为T1和T2，判断下列四种情况中正确的是（）(A) T1=T2＜烟气真实温度(B) T1 =T2＞烟气真实温度(C) T1＞T2＞烟气真实温度(D) T2＜T1＜烟气真实温度正确答案：D解答参考：9. 为强化传热采用的错误措施是（）(A) 提高流体的流速(B) 在对流换热系数较小的一侧壁面加肋(C) 改良流体的物性(D) 在对流换热系数较大的一侧壁面加肋正确答案：D解答参考：10. 下列说法正确的是（）(A) 平板和圆管加厚都能强化传热(B) 平板和圆管加厚都定能削弱传热(C) 平板加厚定能削弱传热，而圆管加厚不一定(D) 平板加厚定能强化传热，而圆管加厚不一定正确答案：C解答参考：二、判断题(判断正误，共25道小题)11.不同温度的等温线绝不会相交正确答案：说法正确解答参考：12.热流线不一定总与等温线垂直相交正确答案：说法错误解答参考：13.热流密度的方向始终与温度梯度的方向相反正确答案：说法正确解答参考：14.热对流和对流换热描述的是相同的概念正确答案：说法错误解答参考：15.雷诺数表示流体的惯性力和浮升力的比值正确答案：说法错误解答参考：16.雷诺数表示流体的惯性力和粘性力的比值正确答案：说法正确解答参考：17.同样的对流换热现象，也可能有不完全相同的准则式正确答案：说法正确解答参考：18.任何物体，只要其温度高于 0K，该物体就具有热辐射的能力正确答案：说法正确解答参考：19.在真空中不能进行辐射换热正确答案：说法错误解答参考：20.两物体辐射换热时，只是高温物体向低温物体放热正确答案：说法错误解答参考：21.两物体的辐射换热量为零，就表示两物体没有辐射换热正确答案：说法错误解答参考：22.辐射换热时，能量的形式会发生变化正确答案：说法正确解答参考：23.黑体的吸收比（率）和反射比（率）都是最大的正确答案：说法错误解答参考：24.一定温度下，黑体的辐射力最大正确答案：说法正确解答参考：25.辐射表面的温度越高，辐射能量中可见光的份额越大正确答案：说法正确解答参考：26.角系数是一个纯几何参数正确答案：说法正确解答参考：27.辐射表面的温度越高，角系数越大正确答案：说法错误解答参考：28.黑体和灰体的表面热阻均为零正确答案：说法错误解答参考：29.角系数越大，辐射换热的空间热阻越小正确答案：说法正确解答参考：30.在两个辐射换热表面间插入遮热板，原来两表面间的辐射换热量减少正确答案：说法正确解答参考：31.遮热板的表面发射率（黑度）越低，遮热效果越差正确答案：说法错误解答参考：32.对流换热系数h较小的情况下，可采用表面加肋的方式强化换热正确答案：说法正确解答参考：33.在管道外表面包裹保温层总能起到削弱传热的作用正确答案：说法错误解答参考：34.在管径较小的情况下，需要考虑临界热绝缘直径的问题正确答案：说法正确解答参考：35.在冷、热流体进出口温度相同、传热系数k、及换热面积都相同的条件下，换热器顺流布置和逆流布置的传热效果相同。
热工基础实验实训总结报告
一、实验目的本次热工基础实验实训的主要目的是通过实际操作，加深对热工基础理论知识的理解和掌握，培养实际操作能力，提高实验技能，为后续专业课程的学习打下坚实基础。
二、实验内容本次实验实训主要包括以下内容：1. 流体力学实验：包括静水压强实验、能量方程实验、不可压缩流体定常流动量定理实验、文丘里流量计实验等。
2. 传热学实验：包括空气比定压热容的测定实验、颗粒流动实验等。
3. 热工检测技术实验：包括温度检测技术、压力检测技术、真空检测技术、流量检测技术和热物性检测技术等。
4. 硅酸盐工业热工基础实验：包括流体力学、燃料燃烧、传热学、热工测量等方面的实验。
5. 小型燃气锅炉热工性能实验：了解燃气锅炉的工作原理，测试小型燃气锅炉的热效率、热流量等热工性能。
6. 电冰箱性能实验：了解电冰箱的工作原理，测试电冰箱的性能。
三、实验过程1. 实验前准备：熟悉实验原理、实验步骤、实验仪器和实验数据记录方法。
2. 实验操作：按照实验步骤进行实验操作，注意安全事项。
3. 数据记录与处理：准确记录实验数据，对数据进行整理和分析。
4. 实验结果分析：对实验结果进行分析，得出结论。
四、实验结果与分析1. 流体力学实验（1）静水压强实验：通过实验验证了流体静力学基本原理，掌握了压强计的使用方法。
（2）能量方程实验：通过实验验证了能量方程的正确性，掌握了能量方程的应用。
（3）不可压缩流体定常流动量定理实验：通过实验验证了不可压缩流体定常流动量定理的正确性，掌握了流量计的使用方法。
（4）文丘里流量计实验：通过实验验证了文丘里流量计的原理，掌握了流量计的安装和使用方法。
2. 传热学实验（1）空气比定压热容的测定实验：通过实验测定了空气比定压热容，掌握了传热学基本原理。
（2）颗粒流动实验：通过实验研究了颗粒流动特性，掌握了颗粒流动的实验方法。
3. 热工检测技术实验（1）温度检测技术：通过实验验证了温度检测技术的原理，掌握了温度计的使用方法。
热工基础及流体力学课程设计
热工基础及流体力学课程设计一、课程背景热工基础及流体力学是机械工程专业本科生必修的一门课程，主要介绍了流体静力学、流体动力学和热力学等方面的基本理论及其应用。
课程内容涉及热力学基础概念、热力学第一、第二定律、热力学循环、杆材力学、流体静力学及动力学、粘性流体流动等方面，内容丰富、实用性强，为学生今后掌握流体流动基本理论，开展流体流动的模拟与实验研究，以及工程设备设计与改进打下坚实的基础。
二、课程设计目标本次课程设计的主要目标是帮助学生通过实践学习热工基础及流体力学相关知识，提高学生的应用能力。
通过对某一设备或工艺过程进行热工基础和流体力学的分析和计算，促进学生自主学习和自主创新的能力提升。
三、课程内容与任务3.1 课程内容本次课程设计分为两个部分，第一部分是热工基础分析，第二部分是流体力学分析。
3.1.1 热工基础分析主要内容包括：•热力学基础知识，包括状态方程、热力学第一定律和第二定律、熵和熵增、焓等。
•处理某种设备或过程的热工性质，包括压力、温度、比容等的计算。
•热力学循环分析，掌握热力学循环分析的方法，比如卡诺循环和布雷顿循环等。
3.1.2 流体力学分析主要内容包括：•流体静力学，处理某种流体系统的平衡状态、大气压力、液位等基础概念。
•流体动力学，掌握包括雷诺数、黏性系数、雷诺应力等流体动力学的基本概念，通过流体力学方程分析流体宏观运动规律。
•流量控制和传热分析，掌握某种设备或过程的流量分析和传热分析的方法及应用。
3.2 课程任务选定工业中一个设备或过程，对其手动计算热工和流体力学相关参数，并用流体模拟软件进行计算和模拟，以比较手动计算与模拟结果的差异。
四、课程教学方法4.1 在线学习学生在课前通过网络学习相关基础理论和知识，包括热力学基础和流体动力学等内容，同时了解计算机工具和软件的应用方法，为实验做好相关准备。
4.2 课堂教学课堂教学分为授课和实验报告两个部分，授课主要是针对一些难点问题进行讲解和重点强调，实验报告则是鼓励学生积极参与实验和模拟计算，并对所得结果做出评价和总结。
热工基础知识问答.doc
1.汽轮机为什么装设超速保护装置?答：汽轮机是高速转动设备，转动部件的离心力与转速的平方成正比，即转速增高时，离心应力将迅速增加。
当汽轮机转速超过额定转速20%时，离心应力接近于额定转速下应力的1.5倍、此时不仅转动部件中按紧力配合的部套会发生松动，而且离心应力将超过材料所允许的强度使部件损坏。
为此汽轮机均设置超速保护装置，它能在超过额定转速8%～12%时动作，迅速切断进汽，使汽轮机停止运转。
2. 低油压保护装置的作用是什么?答：润滑油油压过低，将导致润滑油膜破坏，不但要损坏轴瓦。
而且能造成动静之间摩擦等恶性事故，因此，在汽轮机的油系统中都装有润滑油低油压保护装置。
低油压保护装置一般具备以下作用：⑴润滑油压低于正常要求数值时，首先发出信号，提醒运行人员注意并及时采取措施。
⑵油压继续下降至某数值时，自动投入辅助油泵(交流、直流油泵)，以提高油压。
⑶辅助油泵起动后，油压仍继续下跌到某一数值应掉闸停机，再低时并停止盘车。
当汽轮机主油泵出口油压过低时，将危及调节及保护系统的工作，一般当该油压低至某一数值时，高压辅助油泵(调速油泵)自起动投入运行，以维持汽轮机的正常运行。
3. 汽轮机为什么要设胀差保护?答：汽轮机起动、停机及异常工况下，常因转子加热(或冷却)比汽缸快，产生膨胀差值(简称胀差)。
无论是正胀差还是负胀差，达到某一数值，汽轮机轴向动静部分就要相碰发生摩擦。
为了避免因胀差过大引起动静摩擦，大机组一般都设有胀差保护，当正胀差或负胀差达到某一数值时，保护动作，关闭主汽门和调节汽门，紧急停机。
4.抽汽逆止门联锁的作用是什么？答：抽汽逆止门联锁的作用主要是防止主汽门和调节汽门关闭后，由于抽汽管道及回热加热器的蒸汽倒流入汽缸使汽轮机超速。
特别是对于大机组，这一点更为重要。
常用的抽汽液压逆止门，在主汽门关闭和发电机解列时动作，利用压力水或弹簧的作用力使抽汽逆止门快速强行关闭。
5.什么是高压加热器给水自动旁路？答：当高压加热器内部钢管破裂，水位迅速升高到某一数值时，高压加热器进、出水门迅速关闭，切断高压加热器进水，同时让给水经旁路直接送往锅炉，这就是高压加热器给水自动旁路。
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第一次：三、主观题(共9道小题)54.过程Q/kJ W/kJ△U/kJ1-2013902-303953-40-10004-10过程Q/kJ W/kJ△U/kJ1-21390013902-30395-3953-4-10000-10004-10-5555.ab ac大？△s ab与△s ac谁大？参考答案：答：△u ab=△u ac；△s ab＜△s ac56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间，若该热机从热源吸热1360 kJ，对外作功833 kJ。
问该热机循环是可逆的？不可逆的？还是根本不能实现的？参考答案：ηt＞ηtc违背了卡诺定理结论：该循环根本不可能实现。
（也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解）57.气球直径为0.4 m，球充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到0.45 m，若球气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。
参考答案：解：已知D1 = 0.4 m时，p1=150 kPa，且气球压力正比于气球直径，即p = kD，可求得：k=375 kPa/m答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为20℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为2 00kPa，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为100℃，比焓为419kJ/kg。
问每分钟需要多少水蒸汽。
参考答案：解：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程：59.有5g氩气，经历一热力学能不变的状态变化过程，初始状态p1=6.0×105 Pa，T1=600K，膨胀终了的容积V2=3V1，氩气可作为理想气体。
已知氩气的Rg= 0.208 kJ/(kg·K)，c p=0.523 kJ/(kg·K)，求：（1）终了状态的温度T2、压力p2；（2）过程中系统热力学能、焓和熵的变化量。
参考答案：解：由题意：△U = 0 →T2 = T1 = 600 K由理想气体气体状态方程，有：60.试求在定压过程中加给理想气体的热量中有多少用来作功？有多少用来改变工质的热力学能（比热容取定值）？参考答案：解：∵定压过程总加热量为：q =c p△T其中用来改变热力学能的部分为：△u= c V△T而c p = c V+R g∴定压过程用来作功的部分为：w =R g△T61.2kg某种理想气体按n=1.2可逆多变过程膨胀到原有体积的3倍，稳定地从300℃降低到60℃，膨胀过程中作功418.68kJ，吸热83.736kJ，求：气体的c p和c V。
参考答案：解：由闭口系能量方程：62. 3 kg温度为80℃的热水在绝热容器中与5 kg温度为20℃的冷水等压混合，水的比热为4.187 kJ/(kg·K)，求此混合过程的熵变，并根据熵变的计算结果说明为什么混合过程是不可逆过程？（提示：先由热力学第一定律求混合后水的状态）参考答案：解：思路：利用孤立（绝热）系熵增原理进行判断。
取该绝热容器为闭口系，设热水用角标H表示，冷水用角标C表示，并注意液体c p = c V = c由闭口系能量方程：第二次：三、主观题(共6道小题)33.压力p1=0.3MPa、温度t1=24℃的空气，经喷管射入压力为0.1 MPa的大气中，问应采用何种喷管？参考答案：34.在lg p—h图上画出蒸气压缩制冷的理论循环图，并用线段分别标出单位质量制冷剂的制冷量q2和压缩机的耗功量w0。
参考答案：35.空气进入喷管前的温度t1 =27℃，压力p1 =1.5 bar，出口背压p b= 1bar，空气的c p=1.004 kJ/（kg·K），R g=0.287 kJ/（kg·K），问：（1）应选何种喷管？（2）出口截面的流速为多少？（3）若A2 = 0.02 m2，喷管的流量为多少？参考答案：解：（1）选喷管（题目没有提到c1，可认为其很小）（2）计算出口截面的流速，由（1）可判断：c2＜c cr36.某燃机混合加热循环，压缩始点工质参数p1 =0.85 bar，t1 = 40℃，ε= 15，燃烧终了的工质参数t4=2000℃， p4 =75bar，膨胀终了温度t5=760 K。
求：（1）在p-v图、T-s图上绘出其理想循环图；（2）循环中1kg工质（工质为空气）的加热量、放热量、循环功及热效率。
参考答案：37.活塞式燃机的混合加热理想循环，工质可视为理想气体空气，若循环压缩比ε=14，循环中工质的总吸热量为1000 kJ/kg，其中定容过程和定压过程各占一半，压缩过程的初始状态为100kPa、27℃。
试计算：（1）输出净功；（2）循环热效率。
参考答案：38.某冷库温度需保持在－20 ︒C，而环境温度则为30 ︒C，若采用氨制冷机，压缩机入口处为干饱和氨蒸气，而进入节流阀的是饱和氨溶液，循环中压缩机耗功率3.5 kW，试计算：①压缩机的压缩比是多少？②循环的制冷系数是多少？③制冷量为多少冷吨（1冷吨＝3.86 kW）？④放热量为多少？⑤制冷剂的质量流量是多少？参考答案：第三次：三、主观题(共14道小题)36.对流换热计算中，定型尺寸是对对换热过程有明显影响或起主要作用的尺寸。
试写出矩形槽道（设槽宽为B、流体深度为H）和同心套管环状通道（设环状通道径为d1，外径为d2）的当量直径计算式。
参考答案：37.用比较法测得某一表面在800K时的辐射力恰等于黑体400K时的辐射力，试求该表面的黑度。
参考答案：38.如图所示，1、2表面在同一平面上，均垂直于表面3，A 1 = 2 m2，A 2= 4 m2，A 3= 6 m2, 现已求得X3,2 = 0.16，X3，1+2 = 0.18，求X1，3参考答案：解：利用角系数的可加性，有：X3，1+2 = X3，1 + X3,2求得：X3,1= X3，1+2－X3,2=0.18－0.16=0.02再利用角系数的相对性，有：A1X1，3=A 3X3,1所以X1，3=A 3X3,1/A 1=6×0.02/2=0.0639.写出冷热流体通过单层平壁传热时单位面积传热量q的计算式参考答案：40.对管径较小的管道，在包裹附加层削弱传热时，为什么会出现包裹附加层后传热反而增强的现象？什么情况下才能保证包裹附加层后总可以起到减少热损失的作用。
参考答案：答：管道包裹附加层虽在传热过程串联热路上增加了一个导热热阻，但同时增加了外表面的对流换热面积，使外表面的对流换热热阻减小。
如果增加的导热热阻小于对流换热热阻的减小量，包裹附加层后反而会强化传热。
因此，只有在包裹层超过一定厚度的前提下，才能起到削弱传热的作用。
41.用平底锅烧开水，锅底有一层3mm厚的水垢，水垢导热系数为1 W/（m·K),当热流密度为4.24×104 W/m2时，与水接触的锅垢表面温度为110℃，试问此时锅底与水垢接触面的温度为多少？参考答案：42.平面墙厚20 mm，其导热系数。
为了使每平方米墙的热损失不超过1830w ，在墙外覆盖了一层导热系数的保温材料。
已知复合壁的两侧温度为1 300 ︒C和30 ︒C，试确定保温层应有的厚度。
参考答案：43.一直径为50mm的钢球具有均匀温度450℃，突然放入恒温30℃的空气中冷却。
已知钢球表面与环境的表面传热系数h =24W/（m2·K），钢球的热容量（密度和比热的乘积）ρc = 3721 kJ/（m3·K），导热系数λ=35W/（m·K），试问10 min后钢球的温度。
参考答案：44.直径50 mm的铜球，其导热系数λ=85W/ (m·℃)，热扩散率a=2.95×10 -5m2/s,初始时温度为300℃，现把铜球置于36℃的大气中，铜球表面对流换热系数为30 W/(m2·℃)，试用集总参数法计算铜球温度达到90℃时所需的时间。
参考答案：45.将初始温度为80℃的紫铜棒（直径为0.08 m、长0.2m）突然置于20℃的气流中，5分钟后紫铜棒的表面温度降到34℃。
已知紫铜的密度为8954 kg/m 3，比热容为383.1 J/(kg·℃)，导热系数λ=386W/ (m·℃)。
试求紫铜棒表面的对流换热系数。
参考答案：可以用集总参数法，上述计算有效。
46.如图所示，三个无限大的平行平板，平板1的温度为1200 K，平板3的温度为600 K，且ε1=0.2，ε2=0.5，ε3=0.8，求平板2 的温度，并画出热路图、标出热阻（平板2 的导热热阻不计）。
参考答案：解：对平行板，A1＝A2＝A，X1，2=X2，1，故可由辐射换热的基本公式导得3个平行平板的辐射换热热路为串联热路，1、2 板和2、3板之间的热流密度相等，由于板面积相等，所以辐射换热量相等。
即热路图如下（各热阻已标出）：47.用热电偶温度计测得炉膛烟气的温度为800℃，炉墙温度为600℃。
若热电偶表面与烟气的对流换热系数h=50W/(m2·℃)，热电偶表面的发射率为0. 8，试求烟气的真实温度。
参考答案：已知：t1= 800℃，t w = 600℃, h=50 W/（m2.℃），ε1= 0.8 求：t f = ？解：本题可由热平衡法求解。
48.冬季室空气温度t f1=20℃，室外大气温度t f2 =―10℃，室空气与壁面的对流换热系数h1=8W/(m2·℃)，室外壁面与大气的对流换热系数h2=20W/(m 2·℃)，已知室空气的结露温度t=14℃，若墙壁由λ=0.6W/(m·℃) 的红砖砌d成，为了防止墙壁表面结露，该墙的厚度至少应为多少？参考答案：解：传热问题热阻网络：49.在一换热器中，热流体的进出口温度分别为300℃和200℃，冷流体的进出口温度分别为40℃和150℃，流动方式为逆流，换热器的散热面积为30 m2，传热系数k为100 W/（m2·℃），求换热器的传热量。
参考答案：解：逆流时的对数平均温差为。