热工基础复习题新

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《热工基础》复习题

一、概念题

1、 孤立系统

2、 工质

3、 平衡状态

4、 技术功

5、 理想气体

6、 湿蒸汽的干度

7、 热力学第二定律的两种说法； 8、 熵增原理； 9、 水的临界点； 10、 临界压力比；

11、 压气机的绝热效率； 12、 热机的相对内效率； 13、 湿空气的相对湿度； 14、 湿空气的露点 15、 导热 16、 热对流 17、 热辐射 18、 黑体 19、 灰体 20、

传热过程

二、综合题

1、简述动力循环的定义及其经济评价指标。

2、喷管有哪两种型式？其内部的能量转换关系如何？

3、分别从热力学第一定律和第二定律出发，简述热电机组热效率偏低的原因。

4、假设燃气在燃气轮机内的膨胀过程是绝热的，且其初始参数及末压力固定不变。若燃气可视为理想气体，请利用T-s 图定性分析膨胀过程中的不可逆性对燃机经济性的影响。

5、什么是对流换热？影响对流换热系数的因素有哪些？

6、推导对流换热的微分方程式？并简述其用途。

7、什么是换热器？根据工作原理不同，它可分为那三类？

8、传热问题中常遇到哪三类边界条件？ 三、计算题

1、 某书房采用电加热取暖，如果房内空气质量为36kg ，现要把这些空气在10分钟内

从5℃定压加热到25℃，则电加热功率是多少？已知空气可视为理想气体，其摩尔质量为0.029kg/mol 。假设房间的热损失占加热量的25％。

2、 一个体积为3m 3

的贮气罐内装有温度为47℃的氮气（其摩尔质量为0.028k g/mol ）。

贮气罐上的压力表读数为Pa p e 5

106⨯=，大气压Pa p b 510=。求罐内氮气

的质量。

3、 蒸汽以216t/h 的流量流经汽轮机，且其在汽轮机进、出口处的焓值分别为3250kJ/kg

和2150kJ/kg 。若汽轮机与外界的换热量可忽略不计，求汽轮机的功率。 4、 一卡诺机工作在1200K 和300K 的两个恒温热源之间。试问热机每做出1kW •h 的

功需要向低温热源放出多少热量？热机的热效率是多少？ 5、 要把初始状态为

Pa p 51106⨯=、C t ︒=6271

的燃气经过一喷管射入

Pa p 51042⨯=的环境。设该过程为等熵过程（k=1.4）

，喷管入口的燃气速度可以忽略。已知燃气可视做空气，其气体常数R g =287J/(kg ∙ K )，请选择喷管的型式并计算喷管出口的燃气速度。

6、 某燃气轮机装置循环可视为布雷顿（Brayton ）循环，其进口空气参数为：

Pa p 5100.12⨯=、C t ︒=271，循环的增压比30=π，燃气轮机进口温度为

C t ︒=12353。若此循环的工质可设为比热)/(01.1K kg kJ c p ⋅=的理想气体，求

此装置的效率和功率。

7、 某理想热能动力装置以可逆的朗肯循环方式工作。已知在热机进出口处工质的焓值

分别为kg kJ h /34401

=、kg kJ h /21602=。从热机流出的工质首先进

入低温热源放热（其放热后的焓值变为kg kJ h /1803=），然后通过水泵打入高温热源，在其中吸热后再进入热机做功。如果泵的耗功可以忽略，请在T-s 图上表示此循环，并求蒸汽轮机的对外做功量w 0 (kJ/kg)和循环的热效率ηt 。 8、 有一次抽汽的回热循环的T-s 图如下页所示。

已

知

：

kg

kJ h /335001=，

kg kJ h /21502=，kg kJ h /275010=，

kg kJ h /180'2=，kg kJ h /700'1

0=，求此

循环的热效率。

9、 有一厚度为mm 200=δ的房屋外墙，室内壁

面温度为C t ︒=251，室外壁面温度为C t ︒=52，墙的导热系数为

)/(8.0C m W ︒⋅=λ，求通过此墙单位表面积的散热量q 。

10、 某稳定工作的机械传动机构，由于摩擦生热使部分机械能损耗。已知传动机构的外

表面面积2

2m A =，温度为C t b ︒=30。如果环境空气温度为C t f ︒=25，其和传

动机构外表面的传热系数为)/(6.02

C m kW ︒⋅=α，求此传动机构的机械能损耗。 11、 某锅炉炉膛内的平均温度约为927℃，炉墙上看火孔的面积约为0.4m 2，当炉墙上

看火孔打开时，试估算每分钟约从看火孔向外辐射出多少热量？

6

1

2

5 4 3

（2’）

T

4题图

01 01’

12、 北方某一民房的外墙为双层结构：内层材料的导热系数为)/(4.01C m W ︒⋅=λ，

厚度为mm 401=δ；外层材料的导热系数为)/(8.02C m W ︒⋅=λ，厚度为

mm 1602=δ。若该墙内、外表面换热系数分别为)/(1021C M W ︒⋅=α和)/(2522C M W ︒⋅=α，室内、外气体温度分别为C t ︒=161和C t ︒-=62，求通

过此墙热流密度q 及该墙内、外壁面的温度t w1和t w2。