工程熱力學(xué)知識點-資料下載頁
2025-06-18 13:02本頁面
【正文】 其內(nèi)充以空氣。氣缸截面積A=100cm2，活塞距底面高度H=10cm。活塞及其上重物的總重量G1=195kg。當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫0=771mmHg，環(huán)境溫度t0=27℃。若當(dāng)氣缸內(nèi)氣體與外界處于熱力平衡時，把活塞重物取去100kg，活塞將突然上升，最后重新達(dá)到熱力平衡。假定活塞和氣缸壁之間無摩擦，氣體可以通過氣缸壁和外界充分換熱，試求活塞上升的距離和空氣對外作的功及與環(huán)境的換熱量。,內(nèi)裝氧氣，其初態(tài)壓力p1=，溫度t1=38℃。若對氧氣加熱，其溫度、壓力都升高。儲氣罐上裝有壓力控制閥，閥門便自動打開，放走部分氧氣。問當(dāng)罐中溫度為285℃，對罐內(nèi)氧氣共加入了多少熱量？設(shè)氧氣的比熱容為定值，cv=(kgK)、cp＝(kgK)。有一蒸汽動力廠按依次再熱以及抽氣回?zé)崂硐胙h(huán)工作，如圖。新蒸汽參數(shù)為p1=14MPa，t1=550℃，再熱壓力pA=，再熱溫度tR=t1=550 ℃,回?zé)岢闅鈮毫B=，回?zé)崞鳛榛旌鲜剑硥簆2=。水泵功可忽略。試： （1）定性畫出循環(huán)的Ts圖； （2）求抽氣系數(shù)αB；（3）求循環(huán)輸出凈功wnet，吸熱量q1，放熱量q2； （4）求循環(huán)熱效率ηt。一個裝有2kg工質(zhì)的閉口系經(jīng)歷了如下過程：過程中系統(tǒng)散熱25kJ，外界對系統(tǒng)作功100kJ，比熱力學(xué)能減小15kJ/kg，并且整個系統(tǒng)被舉高1000m。試確定過程中系統(tǒng)動能的變化。 一活塞氣缸裝置中的氣體經(jīng)歷了2個過程。從狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體吸熱500kJ，活塞對外作功800kJ。從狀態(tài)2到狀態(tài)3是一個定壓的壓縮過程，壓力為p=400kPa,氣體向外散熱450kJ。并且已知U1=2000KJ,U3=3500KJ，試算2－3過程氣體體積變化。1氣缸中封有空氣，初態(tài)為、緩慢膨脹到。(1)過程中維持不變； (2)過程中氣體先循膨脹到，再維持壓力不變，膨脹到。試分別求兩過程中氣體作出的膨脹功。1空氣在壓氣機(jī)中被壓縮。壓縮前空氣的參數(shù)為，；壓縮后的參數(shù)為。設(shè)在壓縮過程中每千克空氣的熱力學(xué)能增加，同時向外放出熱量。壓氣機(jī)每分鐘產(chǎn)生壓縮空氣。求：(1)壓縮過程中對每千克空氣作的功；(2)每生產(chǎn)壓縮空氣所需的功(技術(shù)功)； (3)帶動此壓氣機(jī)所用電動機(jī)的功率。1朗肯循環(huán)中，冷凝壓力為3kPa，水由水泵增壓至6MPa后送入鍋爐。鍋爐出口蒸汽溫度為600℃，,汽輪機(jī)排汽比焓為，凝結(jié)水比焓。在忽略泵耗功的情況下，試求： （1）求朗肯循環(huán)的熱效率。 （2）如果在上述朗肯循環(huán)的基礎(chǔ)上采用回?zé)?，在系統(tǒng)中使用開式（混合式）給水加熱器，用于加熱給水的蒸汽比焓為，狀態(tài)點6的焓值為604kJ/kg，試求回?zé)嵫h(huán)的熱效率，并與無回?zé)釙r的熱效率進(jìn)行比較； （3）在上述回?zé)嵫h(huán)的基礎(chǔ)上，還有哪些提高循環(huán)效率的措施？解：（1） 鍋爐吸熱量為kJ/kg汽輪機(jī)輸出功為kJ/kg循環(huán)熱效率為%（2）開式給水加熱器熱平衡方程為kg循環(huán)凈功 kJ/kg吸熱量為 kJ/kg循環(huán)熱效率%采用回?zé)嵫h(huán)的熱效率大于無回?zé)嵫h(huán)的熱效率。（3）主要措施有：①提高主蒸汽溫度和壓力；（由于主蒸汽溫度已有600℃，提高壓力的效果比較明顯） ②降低排汽壓力1在恒溫?zé)嵩碩1=700K和T2= 400K之間進(jìn)行循環(huán)。當(dāng)W0= 1000KJ ， Q 2=4000KJ時，試用計算說明：（1）循環(huán)的方向性；（2）循環(huán)是可逆的，還是不可逆的？解：1 若5kg水起始與295K的大氣環(huán)境處于熱平衡狀態(tài)，用熱泵在水與大氣之間工作使水定壓冷卻到280K，求所需最小功是多少？（已知水的Cp =(kgK)）。解:根據(jù)題意畫出示意圖所示，由大氣、水、制冷機(jī)、功源組成了孤立系，則熵變 其中 于是 因可逆時所需的功最小，所以令，可解得 方法２制冷機(jī)為一可逆機(jī)時需功最小，由卡諾定理得 即 1 圖所示為理想朗肯循環(huán)，鍋爐出口蒸汽壓力6MPa、溫度為500℃、比焓；汽輪機(jī)排汽比焓，凝結(jié)水比焓；汽輪機(jī)的軸功率為20MW。試求：（1）在T－s圖中表示出該循環(huán)；（2）計算出鍋爐出口的蒸汽質(zhì)量流量和循環(huán)熱效率（忽略給水泵耗功）；（3）提出提高該循環(huán)熱效率的措施，并用T－s圖加以分析。（8分）解：（1）T－s圖見下圖。 （2） 工質(zhì)流量為忽略泵的耗功，則，鍋爐吸熱量為循環(huán)熱效率為或。（3）主要措施有：①提高主蒸汽溫度和壓力； ②降低排汽壓力（10kPa排汽壓力偏高）； ③采用再熱； ④采用回?zé)帷?br />
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