1998年本科期末测试考卷.pdf

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1、工程热力学试卷（1998）一、简答题：（每题10分，共40分）1、据p-v图，在T-s图上画出循环A(1-2-3-4-1)和循环B(1-2'-3-4-1)、比较其热效率的大小并简述理由。2、画出水蒸气动力装置的一级抽汽回热循环的T-s图，写出抽汽量表达式并分析为什么抽汽回热可使循环热效率ηt提高。3、画出压缩空气制冷循环的T-s图，并分析循环的制冷量qc、制冷系数ε与循环的压比π的关系。4、什么是饱和湿空气？湿空气的吸湿能力与其干、湿球温度的关系如何？二、计算题（每题15分，共60分）1、用活塞式

2、压气机将qm=1kg/s初态为0.05MPa、27℃的氧气加压到1.25MPa，（1）若采用一级压缩，压气机的余隙容积比σ=0.04，压缩过程的多变指数n=1.25，求压气机的容积效率ηv和理论消耗功率P(kW)；(2)若采用二级压缩中间冷却，每级缸的余隙容积比相等，即σl=σh=0.04，多变指数也相等，nl=nh=1.25，再求压气机的容积效率ηv和消耗功率P(kW)。已知氧气可作理想气体，比热容取定值，Rg=260J/(kg.K)。(51.47%、352.4kW、0.801、296.2kW)

3、2、某燃气轮机装置，按等压加热循环工作。压缩机进口参数为t=27℃、p=110.1MPa，压缩机增压比π=6，燃气轮机进口燃气温度为t=800℃，压缩机绝热效率ηcs=0.88，燃气轮机相对内效3率ηT=0.85。（1）画出此循环的T-s图；（2）求该装置的热效率；（3）试计算1kg燃气流经压气机、燃气轮机时的作功能力损失；（4）若采用极限回热，计算其热效率；（5）指出提高装置热效率的热力学途径。燃气比热容取定值，Rg=0.287kJ/(kg·K)，cp=1.005kJ/(kg·K)，κ=1.4。

4、（图见右上，0.252、16.1kJ/kg、28.8kJ/kg、0.376、在回热的基础上分级压缩，中间冷却及在回热的基础上分级膨胀，中间再热等。）3、用qmg=360kg/h、tg=500℃、pg=0.1MPa的废气资源定压加热ts=27℃、111ps=0.1MPa、流量qms=360kg/h的未饱和水，若废气的终温为37℃，过程中废1气压降可忽略不计，求：（1）水的终态温度ts；（2）废气放出热量的可用能；（3）2以废气为系统求过程的熵流和熵产；（4）传热过程的不可逆作功能力损失（环境温度为2

5、7℃）。已知：水p=0.1MPa、t=27℃时h=84kJ/kg、s=0.3944kJ/(kg·K)；11p=0.1MPa时h'=417.51kJ/kg、h"=2675.7kJ/kg。废气可看作理想气体，比热容取定值，Rg=287J/(kg·K)，cp=1.01kJ/(kg·K)。[99.63℃、19.07kW、-0.13726kJ/(K·s)、0.04496kJ/(K·s)、13.48kJ/s]4、进入渐缩喷管的空气的参数为p=0.5MPa、t=327℃、cf=150m/s。若喷管1112的背压

6、pb=270kPa，出口截面积A=3.0cm，（1）求空气在管内作定熵流动时，2喷管出口截面上气流的温度t；流速cf及喷管的质量流量qm；（2）马赫数Ma=0.722处的截面积A。空气作理想气体处理，比热容取定值，Rg=287J/(kg·K)，2cp=1005J/(kg·K)。（518.12K、456.3m/s、0.262kg/s、0.000309m）