热工期中试卷
西南交通大学2012－2013学年第(2)学期期中考试试卷
课程代码 2030600 课程名称 热工基础 成绩 一、判断下列说法是否正确（每题1分，共10分）：
1、在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程，则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的变化。 （ ）
2、对可逆与不可逆绝热过程，都有w =－△u 和w t =－△h ，说明可逆和不可逆绝热过程的功量相等。 （ ）
3、孤立系统熵增原理表明：过程进行的结果是孤立系统内各部分的熵都是增加的。 （ ）
4、若湿空气的比湿度（含湿量）不变，当温度升高时，其吸湿能力增强。 （ ）
5、熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据。 （ ）
6、可通过等压降温或等温升压的方式将未饱和湿空气变成饱和湿空气。 （ ）
7、因为熵是状态参数，所以熵流和熵产也都是状态参数。 （ ）
8、热效率较高的发动机，其循环净功也一定较大。 （ ）
9、能量品质升高的过程是不可能发生的。 （ ） 10、绝热节流前后焓不变，因此绝热节流过程是等焓过程。 （ ） 二、选择题（每题2分，共20分）： 1、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 2 A 、大于 B 、小于 C 、等于 D
、小于或等于 3、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 4
、热熵流的计算式dS f =δQ ／T 适用于 。 A 、理想气体任意过程 B 、理想气体可逆过程 C 、任何工质任意过程 D 、任何工质可逆过程 5、饱和空气具有下列关系
t －干球温度、t w －湿球温度、t D －露点温度） A 、t ＞t w ＞t D B 、t ＞t D ＞t w C 、t = t D = t w D 、t w = t D ＞t 班
级
学 号
姓 名
密
封
装订线
密封装
订线
密封
装
订线
6、压气机的余隙容积越大，容积效率ηV越小，对压气机的理论耗功量和产气量影响
为。
A、理论耗功量增加，产气量减小
B、理论耗功量减小，产气量减小
C、理论耗功量减小，产气量不变
D、理论耗功量不变，产气量减小
7、一渐缩喷管在设计工况下工作（p2 = p b），如果喷管进口截面参数及背压保持不变，那
么将此喷管截掉一段，其出口流速和流量将按变化。
A、流量增加，流速减小
B、流量、流速都减小
C、流量增加，流速不变
D、流量不变，流速减小
8、空气流在定熵滞止后，其温度、压力。
A、温度升高、压力降低
B、温度降低、压力升高
C、温度、压力均升高；
D、温度、压力均降低
9、柴油机混合加热循环，若要提高其热效率，应在一定范围内适当采用措施。
A、增加压缩比，减小升压比和预胀比
B、增加压缩比和升压比，减小预胀比
C、增加升压比，减小压缩比和预胀比
D、增加压缩比和预胀比，减小升压比
10、对压缩蒸气制冷循环，如果提高蒸发温度、降低冷凝温度，其耗功量将、制
冷系数将。
A、耗功量增加、制冷系数降低
B、耗功量减小、制冷系数增大
C、耗功量和制冷系数均降低
D、耗功量和制冷系数均增大
三、计算题（共70分）
1、某燃气轮机装置,在稳定工况下工作,压气机进口处气体的焓为h1＝280 kJ/kg;出口处气
体的焓为h2＝560 kJ/kg;每kg气体流经燃烧室的吸热量为q2-3=650 kJ/kg；流经涡轮作功后,出口处气体的焓为h4＝750 kJ/kg。忽略燃气轮机进出口气体的动、位能差及加入的燃料量，试求：
（1）每kg气体流经涡轮时所作的功；
（2）每kg气体流经燃气轮机装置时，装置对外所作的功及其热效率；
（3）若气体流量为5kg/s，计算燃气轮机装置的功率；
（4）在p-v图和T-s图上画出该燃气轮机装置的理论循环图。（15分）
2、煤气罐的容积为32m3，煤气的摩尔成分为x CH4 = 35%，x CO= 12%，x N2 = 2%，其余为H 2.
若煤气质量为460kg，气罐最高允许压力为3.6MPa，为保证安全，罐内最高温度不能超过多少度？（12分）
3、某活塞式压气机的余隙容积与工作容积比（余隙容积比）C=V c/V h为0.05，进气初参
数为p1 =0.1MPa，t1 =27℃，压缩终压为p2 =0.6MPa。若压缩过程与膨胀过程的多变指数相同，均为n =1.2，气缸直径D =200mm,活塞行程S =300mm，曲轴转速为500r/min。
试求：（1）在p—v图上画出压气机的理论循环图；（2）计算压气机的有效吸气容积及容积效率；（3）求压气机的排气温度及所需功率。（15分）
4、空气进入喷管前的温度t1 =27℃，压力p1 =1.5bar，出口背压p b=1bar，设空气的c p=1.004
kJ/（kg·K），R g=0.287kJ/（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？（13分）
5、某内燃机混合加热循环，压缩始点工质参数p1 =0.85bar，t1 =40℃，ε=15，燃烧终了的
工质参数t4=2000℃，p4 =75bar，求循环的加热量、放热量、循环功及热效率，并在p—v图和T—s图上画出其理论循环图。（15分）