第六章
思考题
1.试画出简单蒸汽动力装置的系统图、简单蒸汽动力循环的p-v图与T-s图。
2.既然利用抽气回热可以提高蒸汽动力装置循环的热效率，能否将全部蒸汽抽出来用于回
热？为什么回热能提高热效率？
答：采用回热措施，虽然对每kg蒸汽来说做功量减少，但抽汽在凝结时所放出的潜热却全部得到的利用，进入锅炉给水温度提高了，使每kg工质在锅炉中吸收的热量大为减少，因此，提高了循环效率。但抽汽量不是越多越好，是根据质量守恒和能量守恒的原则确定的。
3.蒸汽动力装置循环热效率不高的原因是冷凝器放热损失太大，如取消冷凝器而用压缩机
将乏气直接升压送回锅炉是否可以？
答：乏气如果是水汽混合的，则不能进行压缩。如果全部是气体进行压缩，则体积流量太大，需要采用大尺寸的机器设备，是不利的。
4.卡诺循环优于相同温度范围的其它循环，为什么蒸汽动力循环不采用卡诺循环？
答：与郎肯循环相同温限的卡诺循环，吸热过程将在气态下进行，事实证明气态物质实现定温过程是十分困难的，所以过热蒸汽卡诺循环至今没有被采用。那么，能否利用饱和区（气液两相区）定温定压的特性形成饱和区的卡诺循环，从原理上看是可能的，但是实施起来，有两个关键问题，一是，汽轮机出口位于饱和区干度不高处，湿度太大使得高速运转的汽轮机不能安全运行，同时不可逆损失增大，其二，这样的卡诺循环，压缩过程将在湿蒸汽区进行，气液混和工质的压缩会给泵的设计和制造带来难以克服的困难，因此迄今蒸汽动力循环未采用卡诺循环。
5.如果柴油机在使用过程中，喷油嘴保养不好，致使燃油雾化不良，燃烧延迟，问此时柴
油机的经济性如何？
答：燃烧延迟，没有充分膨胀便开始排气，这将使热效率显著降低，且排气冒黑烟，这是很不好的。
6.今有两个内燃机的混合加热循环，它们的压缩比、初态、总的加热量相同，但两者的定
容升压比λ不同，（1）请在p-v图与T-s图上表示出这两个循环的相对位置；（2）利用T-s图定性地比较这两个循环的热效率。
7.燃气轮机装置循环与内燃机循环相比有何优点？为什么前者的热效率低于后者？
答：燃气轮机与内燃机相比，没有往复运动机构，可以采用很高的转速，并且可以连续进气，因而可以制成大功率的动力装置。但要保持燃气轮机长期安全运行，必须限制燃气进燃气轮
机时的最高温度，目前为700—800?C ，所以效率比较低。 8. 试述动力循环的共同特点。
答：有工质在高温热源吸热，在低温热源放热，并对外输出功。
习题
6-1 解：①1点：P 1=4MPa , t 1=400?C
查表得：h 1=3215.71kJ/kg , s 1=6.773kJ/(kg.K )
2点：s 2=s 1=6.773kJ /(kg.K ), P 2=4KPa 查表得：h 2=2040.13kJ/kg , x =0.789
3(4)点：由P 3=P 2=4KPa 查表得：h 3=121.29kJ/kg
吸热量：q 1=h 1-h 3=3215.71－121.29=3094.42kJ/kg 净功量：w net =h 1-h 2=3215.71－2040.13=1175.58kJ/kg
热效率：η=
1
q w net =
42
.309458.1175=37.99%
干度：x =0.789
②1点：由P 1=4MPa , t 1=550?C
查表得：h 1=3558.58kJ/kg , s 1=7.233kJ/(kg.K )
2点：由s 2=s 1=7.233kJ /(kg.K ), P 2=4kPa 查表得：h 2=2179.11kJ/kg , x =0.846 3(4)点：由P 3=4kPa,
查表得: h 3=121.29kJ/kg
吸热量：q 1=h 1－h 3=3558.58－121.29=3437.29kJ/kg 净功量：w net =h 1－h 2=3558.58-2179.11=1379.47kJ/kg 热效率：η=
1
q w net =
29
.343747.1379=40.13%
干度：x =0.846
6-2 解： 1点：由P 1=13MPa , t 1=535?C 得：
h 1=3430.18kJ/kg , s 1=6.559kJ /(kg.K )
5点：由s 5=s 1=6.559kJ /(kg.K ), 得：
P 5=1.082MPa ，h 5=2779.07kJ/kg
1'点：由C t t P P
5355151=='='， 得：
)./(822.7/50.35531
1K kg kJ s kg kJ h ='='， 2点：由12s s '= ， P 2=7KPa 得：
h 2=2430.67kJ/kg ，x 2=0.941
3(4)点：由P 3=P 2 得：
h 3=163.38kJ/kg
吸热量：
()()()()
kg
kJ h h h h q /23.404107.277950.355338.16318.343051311=-+-=-'+-=
净功量：
()()()()
kg
kJ h h h h w net /94.177367.24305.355307.277918.34302151=-+-=-'+-=
热效率：
%90.4323
.404194.17731
==
=
q w net η
h t q /41.4010
22004
1=??煤耗率＝
6-3 解： 1点：由P 1=6MPa, t 1=560?C 得：
h 1=3562.68kJ/kg , s 1=7.057kJ/(kg.K )
2点：由s 2=s 1, P 2=6kPa 得：
h 2=2173.35kJ/kg , x =0.8369
3(4)点：由P 3=P 2 得：
h 3=151.5kJ/kg
吸热量
：
q 1=h 1－h 3=3562.68－151.5=3411.18kJ/kg
净功量：
w net =h 1-h 2=3562.68-2173.35=1389.33kJ/kg
热效率：
40.73%18
.341133.13891
==
=
q w net η
h t w net
/91.253600
10103
=??气耗量＝
6-4 解： 1点：由P 1=10MPa , t 1=400?C 得：
h 1=3099.93kJ/kg , s 1=6.218kJ/(kg.K )
a 点：由s a =s 1, P a =2MPa 得：
h a =2739.62kJ/kg
2点：由s 2=s a ,P 2=0.05MPa 得：
h 2=2157.95kJ/kg , x =0.788
3(4)点：由P 3=P 2 得：
h 3=340.58kJ/kg
5(6)点：由P 5=P a 得：
h 5=908.57kJ/kg
抽汽量：
()()()()()
()
()
2368
.058.34062.273958.34057.90813353535=--=
--=
?--=-h h h h h h h h a
ααα
热效率：
()
()36.71%57
.90893.309958.34095.21572368.011115
132=--?
--=----=h h h h αη
轴功：
w s =(h 1-h 5)? η=(3099.93-908.57) ?0.3671=804.45kJ/kg
6-5 解：（1）循环热效率为：
51.16%6
111
11
4.11
=-
=-
=--k ε
η
（2）1到2为可逆绝热过程，所以有：
K T v v T T k k 6826
3331
4.11
11
2112=?==?
??
?
??=---ε
MPa P v v P P k k
229.161.04
.1111212=?==???
? ??=-ε
2到3为定容吸热过程，所以有：
K c q T T V
1909717
.0880682123=+
=+
=
MPa T T P P 441.3682
1909229.12
32
3=?
==
3到5为可逆绝热过程，又因为：
MPa P P 1.015==
所以有：
K P P T T k
k 695441.31.019094
.11
4.11
3535=?
?
?
???=???
?
??=--
放热过程为定压过程，所以循环的放热量为：
()()kg kJ T T c q P /08.363333695004.1152=-?=-=
所以循环的热效率为：
58.74%880
08.363111
2=-
=-
=q q η
之所以不采用此循环，是因为实现气体定容放热过程较难。
6-6 解: (1)k =1.4
循环热效率为：
55.33%5
.7111
11
4.11
=-
=-
=--k ε
η
压缩过程为可逆绝热过程，所以有：
K T v v T T k k 6385
.72851
4.11
11
2112＝＝－?=?
??
?
??=--ε
kPa P v v P P k k
16455.7984
.112112=?==???
? ??=ε (2)k =1.3
循环热效率为：
%36.545
.7111
11
3.11
=-
=-
=--k ε
η
压缩过程为可逆绝热过程，所以有：
K T v v T T k k 5225
.72851
3.11
11
2112＝＝－?=?
??
?
??=--ε
kPa P v v P P k k
13455.7983
.112112=?==???
? ??=ε 6-7 解: 循环热效率为：
51.16%6
111
11
4.11
=-
=-
=--k ε
η
每kg 空气对外所作的功为：
kg kJ q w /26.2765116.05401=?==η
所以输出功率为：
kW h kJ w m W
67.7/2762626.276100==?== 6-8 解:1到2为可逆绝热过程，所以有：
K T v v T T k k 86214
3001
4.11
11
2112=?==?
??
? ??=---ε
kPa P v v P P k k
4023141004
.1111212=?==???
? ??=-ε 2到3为定容过程，所以有：
K T c q T V
2675862717
.013002323=+=
+=
-
kPa T T P P 12484862
267540232
32
3=?
==
所以定容增压比为：
103.3862
26752
32
3==
=
=
T T P P λ
3到4为定压过程，所以有：
K T c q T V
39702675004
.113003434=+=
+=
-
kPa P P 1248434==
所以预胀比为：
484.12675
39703
43
4==
=
=
T T v v ρ
所以循环热效率为：
()()[]()()[]
%
66.631484.1103.34.11103
.314
1
484
.1103.31111
11
4.14
.11
=-??+--?-
=-+---=--ρλλε
λρ
ηk k k
所以循环的净功为：
kg kJ q w /1.165526006366.01=?==η
6-9 解：首先求出压缩比、定容增压比和预胀比： 1到2为绝热压缩过程，所以有：
68.43636731
4.11
1
1
121
12112=??
? ??=???
? ??=?=???? ??=---k k T T T v v T T εε 2到3为定容加热过程，所以有：
2823.1673
8632
322
32
3===
?==T T T P P T T λλ
5到1为定容过程，所以有：
16.13632823.15734
.11
1
15
11
51
5=??
? ???=???
? ??=?==k
k
T
T T P P T T λρλρ
3到4为定压过程，所以有：
K T v v T T 08.100116.186333
43
4=?===ρ
所以循环热效率为：
()()[]()()[]
%
22.45116.12823.14.112823
.168
.41
16
.12823.11111
11
4.14
.11
=-??+--?-
=-+---=--ρλλε
λρ
ηk k k
相同温度范围卡诺循环的热效率为：
%74.6308
.100136308.10014
1
4=-=
-=
T T T η
6-10 解:(1) λ=1.5
由1到2的压缩过程可看作可逆绝热压缩过程，所以有：
K T v v T T k k 90916
3001
4.11
11
2112=?==?
???
??=---ε
MPa P v
v P P k k
85.4161.04.112
1
12=?==???
? ??=ε ε
1
2v v =
由2到3的过程为定容加热过程，所以：
2
3v v =
K T P P T T 13645.190922323=?==????
??=λ
MPa P P P 275.785.45.123max =?===λ
由于循环的加热量已知，所以有： ()()()
()
K
c T T c q T T T T c T T c q P
V P V 2332004
.1909
1364717.0129813642313434231=-?-+
=--+
=?-+-=
由3到4为定压过程，所以有：
MPa
P P 275.734==
???
?
??=3434T T v v 所以预胀比为：
71.11364
23323
43
4==
=
=
T T v v ρ
所以热效率为：
()()[]
()()[]
63.90%
171.15.14.115.116
1
71
.15.11111
11
4.14
.11
=-??+--?-
=-+---
=--ρλλε
λρ
ηk k k
(2) λ=1.75
由1到2的压缩过程可看作可逆绝热压缩过程，所以有：
K T v
T T k 90916
3001
4.11
121
12=?==???
?=--ε
MPa P v
v P P k k
85.4161.04.112
1
12=?==???
? ??=ε ε
1
2v v =
由2到3的过程为定容加热过程，所以：
23v v =
K T P P T T 159175.190922323=?==???
?
??=λ
MPa P P P 4875.885.475.123max =?===λ
由于循环的加热量已知，所以有： ()()()
()
K
c T T c q T T T T c T T c q P
V P V 2397004
.1909
1591717.0129815912313434231=-?-+
=--+
=?-+-=
由3到4为定压过程，所以有：
MPa
P P 4875.834==
???
?
??=3434T T v v 所以预胀比为：
507.11591
23973
43
4==
=
=
T T v v ρ
所以热效率为：
()()[]
()()[]
%
10.651507
.175.14.1175.116
1
507
.175.11111
11
4.14
.11
=-??+--?-
=-+---
=--ρλλε
λρ
ηk k k
(3) λ=2.25
由1到2的压缩过程可看作可逆绝热压缩过程，所以有：
K T v v T T k k 90916
3001
4.11
11
2112=?==?
??
?
??=---ε
MPa P v
P P k 85.4161.04.1121
12=?==???
?=ε ε
1
2v v =
由2到3的过程为定容加热过程，所以：
23v v =
K T P P T T 204525.290922323=?==???
?
??=λ
MPa P P P 9125.1085.425.223max =?===λ
由于循环的加热量已知，所以有： ()()()
()
K
c T T c q T T T T c T T c q P
V P V 2527004
.1909
2045717.0129820452313434231=-?-+
=--+
=?-+-=
由3到4为定压过程，所以有：
MPa
P P 4875.834==
???
?
??=3434T T v v 所以预胀比为：
235.12045
25273
43
4==
=
=
T T v v ρ
所以热效率为：
()()[]
()()[]
%
46.661235
.125.24.1125.216
1
235
.125.21111
11
4.14
.11
=-??+--?-
=-+---
=--ρ
λλε
λρ
ηk k k
6-11 解:压缩过程可看作可逆绝热压缩过程，所以有：
68.436367314.11
1
1
121
11
2112=??
? ??=?
??
?
??=?=?
??
?
??=----k k k T T T v v T T εε
6-12 解: 根据理想绝热过程得过程方程，可得：
K T T k
k 38.5348
2954
.11
4.11
12=?==--β
K T T k
k 94.4818
8734
.114.1143=?==--
--
β
所以压气机所耗轴功：
()()kg kJ T T c h h w P /46.24029538.5345.100412121=-?=-=-=
燃气轮机所作轴功：
()()kg kJ T T c h h w P /82.39294.4818735.100443432=-?=-=-=
输出净功：
kg kJ w w w net /36.15246.24082.39212=-=-=
热效率：
44.8%8
1
11
14
.114.11=-
=-
=--k
k β
η
6-13 解: 根据理想绝热过程得过程方程，可得：
K T T k
k 8.4454
3004
.11
4.11
12=?==--β
所以有：
K c q T T T P
3.7770045
.13338.44523max =+
=+
==
热效率为：
32.7%4
1
11
14
.114.11=-
=-
=--k
k β
η
第七章 思考题
1. 什么情况下必须采用多级压缩？多级活塞式压缩机为什么必须采用级间冷却？ 答：为进一步提高终压和限制终温,必须采用多级压缩。和绝热压缩及多变压缩相比，定温压缩过程，压气机的耗功最小，压缩终了的气体温度最低，所以趋近定温压缩是改善压缩过程的主要方向，而采用分级压缩、中间冷却是其中一种有效的措施。采用此方法，同样的压缩比，耗功量比单级压缩少，且压缩终温低，温度过高会使气缸里面的润滑油升温过高而碳化变质。理论上，分级越多，就越趋向于定温压缩，但是无限分级会使系统太复杂，实际上通常采用2－4级。同时至于使气缸里面的润滑油升温过高而碳化变质,必须采用级间冷却。
2. 从示功图上看，单纯的定温压缩过程比多变或绝热压缩过程要多消耗功，为什么还说压
气机采用定温压缩最省功？
答：这里说的功是技术功，而不是体积功，因为压缩过程是可看作稳定流动过程，不是闭口系统，在p-v图上要看吸气、压缩和排气过程和p轴围成的面积，不是和v轴围成的面积。
3.既然余隙不增加压气机的耗功量，为什么还要设法减小它呢？
答：有余隙容积时，虽然理论压气功不变，但是进气量减少，气缸容积不能充分利用，当压缩同量的气体时，必须采用气缸较大的机器，而且这一有害的余隙影响还随着增压比的增大而增加，所以应该尽量减小余隙容积。
4.空气压缩制冷循环能否用节流阀代替膨胀机，为什么？
答：蒸汽制冷循环所以采用节流阀代替膨胀机，是因为液体的膨胀功很小，也就是说液体的节流损失是很小的，而采用节流阀代替膨胀机，成本节省很多，但是对于空气来说，膨胀功比液体大的多，同时用节流阀使空气的熵值增加很大，从T-s图上可以看出，这样使吸热量减少，制冷系数减少。
5.绝热节流过程有什么特点？
答：缩口附近流动情况复杂且不稳定，但在缩口前后一定距离的截面处，流体的流态保持不变，两个截面的焓相等。对于理想气体，绝热节流前后温度不变。
6.如图7-15(b)所示，若蒸汽压缩制冷循环按351
12'运行，循环耗功量没有变化，仍为
2
h2-h1，而制冷量则由h1-h4增大为h1-h5,这显然是有利的，但为什么没有被采用？
答：如果按351
12'运行，很难控制工质状态，因此采用节流阀，经济实用。
2
7.热泵与制冷装置有何区别？
答：热泵和制冷装置都是从低温热源吸热，向高温热源放热。但热泵为供热，而制冷装置是为制冷。
8.使用制冷装置可以获得低温，有人试图以制冷装置得到的低温物质作为热机循环中的低
温热源，达到扩大温差，提高热机循环热效率的目的，这种做法是否有利？
答：没有利处。这是因为在这种情况之下，总的循环热效率是由热机循环效率和制冷装置效率相乘得到的，虽然热机效率增加，但总的循环效率是降低的。
9.在图7-15(b)中，有人企图不用冷凝器，而使状态2的工质直接进行绝热膨胀降温，然
后去冷库吸热制冷，这是否可行？为什么？
答：不可行，直接进行绝热膨胀降温，如果是定熵过程，那么回到了初态，当然不可能去冷库吸热制冷了。
习题
7-1 解：(1)绝热压缩：
kg kJ P P T R k k
w k k g s
t /93.1751)
1.05
.0(300287.014.14
.11)(14
.114.11121,-=??
?
???-???-=
??
?
???--=--
(2)定温压缩：
kg kJ P P T R w g T t /57.1381
.05.0ln
300287.0ln
1
2,-=??=-=
(3)多变压缩：
kg kJ p p T R n n
w n n g n
t /47.1631)
1.05
.0(300287.0125.125
.11)(125
.1125.11121,-=??
?
???-???-=
??
?
???--=--
7-2 解：(1) 绝热压缩：
8922.011.05.005.01114.11
112313=????????-??? ???-=????
??????-???? ??--=k V
P P V V V η (2) 等温压缩：
8.011.05.005.011112313
=???
??-?-=???? ??---
=p p V V V V η (3)多变压缩：
8688.011.05.005.011125.11
112313=????????-??? ???-=????
??????-???? ??--=n V
P P V V V η 7-3 解：首先求多变指数
208.1428
1
288
1
.01
12
12
1
11
=?=
?
=
----n T P T P n
n n
n n
n n
n
[]()kg kJ T T n nR w n t /35.23315515287.01
208.1208.11
21,=-??-=
--=
每秒钟带走的热量=
kJ 778.1660
35
.2332=-?
7-4 解：如果采用一级压缩，则压气机的排气温度为：
C C K P P T T n
n
1805.3915.6641.0629325
.11
25.11
11>==?
?
?
???=?
??
?
??=--
所以必须采用多级压缩，中间冷却的方法。 如果采用二级压缩，最佳压缩比为：
746.71
.061
3==
=
P P β
所以中间压力为：
MPa P P 7746.01.0746.712=?==β
各级排气温度相同，等于：
C K P P T T T n
n
175449746
.729825
.11
25.11
12132==?=?
??
?
??==--
二级压缩所需的技术功为：
kg kJ P P T R n n w w n
n g t t /47.425746.71293287.0125.125
.1211
2225
.1125.11
1211
-=??
?
???
-??-?=????
?????
?
???
?
??-
-==--
7-5 解：求多变指数n ：
292.185
.017.0ln
8.01
.0ln ln
ln
1
2212211==
=
?=v v P P n v P v P n
n
kg kJ p p v P n n
p p T R n n
w n n n n g n
t /64.2251)1.08.0(85.010********.1292
.11)(11)(1292
.11292.1112111121,-=??
?
??
?-???-=??
????--=??????--=---
所以功率为：
kW VM w w
n t 85.388414
.226097.288064.225414
.2260,-=???
-=?=
min kJ T T C n k n T T m Q n /4879.1197.8214
22.480)(1
)(C 12v 12-=??
---=
-=
7-6 解：查表得到：
h 1=1670kJ/kg P 1=0.29MPa h 2=1789kJ/kg P 2=1.5MPa
h 4=h 3=489kJ/kg
吸热量：
q 2=h 1-h 4=1181kJ/kg
流量：
h kg m
/1691181
1025
=?=
耗功：
kg kJ h h w /1191670178912=-=-=
功率：
kW w m w
6.53600
1191693600
=?=
=
7-7 解：(1) 可逆绝热压缩
压气机所需的技术功为：
kg
kJ P P T R k k w k
k g s t /74.194])
1
.06.0(1[290287.01
4.14.1]
)
(
1[1
4
.11
4.11
1
21.-=-???-=--=
--
功率：
()kW w m w
s t 91.6474.19460
20.-=-?==
压气机出口温度：
K P P T T k
k 4841.06.02904
.11
4.11
1212=?
?
?
???=?
??
?
??=--
(2) 压气机的绝热效率为0.85
功率：
kW w w
36.7685
.091.6485
.0-=-=
='
7-8 解： 制冷系数：
7.11
)
(
11
1
22=-==
-k
k net
p p w q ε 膨胀机出口温度：
K P P T T k
k 1821
3434=???
?
??=-
制冷量：
()kg kJ h h q /4.81182263005.1412=-?=-=
放热量：
()kg kJ h h q /6.129288417005.1322=-?=-=
耗功：
kg kJ q q w net /2.484.816.12921=-=-=
7-9 解：因为制冷系数为：
25
.12
12
12=?
-=
T T T T T ε
制冷量：
kW w q 24642=?==ε
供热系数：
511=+==
'εεnet
w q
供热量：
kW w q net 30651=?='=ε
7-10 解：查表得到：
h 3=h 4=536kJ/kg
h 1=1532kJ/kg h 2=1703kJ/kg
流量：
h kg h h w m
net /10531532
170336005036001
2=-?=
-?=
制冷量：
()()kg kJ h h m
q /1005.1536153210536412?=-?=-= 7-11 解：查表得到：
h 1=1670kJ/kg h 2=1820kJ/kg
h 3=h 4=512kJ/kg
由()321h h m
Q -= 得流量为：
m =h kg h h Q m
/61512
182010
84
3
21=-?=
-=
耗功：
()kW h h m w
5.212=-= 供热系数：
7.81
212=--=
'h h h h ε
电炉功率：
kW Q w
2.223600
1=='
7-12 解: 供热系数：
1.21
1
111121=-???
?
??+
=+==
'-k
k net
P P w q εε 耗功率：
kW q w
28.1321
.2360010
6
1=?=
'=ε
7-13 解：查表得到：
h 1=495kJ/kg h 2=540kJ/kg
h 3=h 4=240kJ/kg
67.5495
5402404951
241=--=
--=
h h h h ε
流量：
s kg h h m
/10
92.3240
495113
4
1-?=-=
-=
功率：
()()kW h h m w
176.04955401092.3312=-??=-=- 7-14 解：(1)室内温度20?C
查表得到：
h 1=500kJ/kg h 2=525kJ/kg
h 3=h 4=225kJ/kg
11500
5252255001
241=--=
--=
h h h h ε
(2)室内温度为30?C ：
查表得到：
h 2=550kJ/kg h 3=h 4=240kJ/kg
2.6500
5502405001
241=--=
--=
h h h h ε 所以，应该保持室内温度为20?C 。
西南科技大学热工基础试题库 一、判断题（正确的在扩号内填“√”，错误的在扩号内填“×”） 1、比体积v 是广延状态参数。 ( ) 2、工质的状态在参数坐标图上是一个点；过程在参数坐标图上是一条线段；循环在参数坐标图上是一条封闭曲线。 ( ) 3、饱和湿空气的干球温度总是等于湿球温度。 ( ) 4、采用中间加热循环可以利市循环的热效率，但排汽干度变小了。( ) 5、绝热加湿过程可以近似地看成是湿空气焓值不变的过程。( ) 6、绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增。( ) 7、总热力学能 U 是强度状态参数。 ( ) 8、材料的导热系数用表示，导热的热阻就是 1 。( ) 9、未饱和湿空气的干球温度总是高于湿球温度。( ) 10、在 s T 图中，凝结水送给水泵约热压缩的升压过程，在低压低温条件下可以用一状态 点表示。( ) 11、定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程。( ) 12、状态方程是描述状态参数之间关系的方程。 ( ) 13、大气压力b p 是随时间、地点而变化的，所以工质的表压力是不变的，而绝对压力要随 p 的变化而变化。( ) 14、因为是等温过程，工质在状态变化中要对外做功是不可能的。( ) 15、温度是指物质的冷热程度，热量是指人依靠温差而传递的能量， 所以它们的含义是不同 的。( ) 16、工质的定压比热容比定容比热容大。 ( ) 17、工质的压力、温度、比容积三者关系中，当温度不变时，压力与比容积成反比。( ) 18、可逆循环和不可逆循环的熵变都等于零。( ) 19、在 v p 图上，工质做功的大小，可用过程线下面积大小来识别。 ( ) 20、工质在状态变化中若无摩擦和理想的情况下，熵值增大表示工质能量的损耗。( ) 21、等溶过程中，工质的状态变化在v p 图上是一条对数曲线，在s T 图上是一条垂直 于横坐标的线段。 ( )
南京工业大学热工基础 熵: 一、任意过程熵与热量的关系 系统的熵变是可以用可逆吸热计算的， 当实际过程不可逆时， 可以采用假设可逆过程的 方法。 按假设可逆过程计算熵变， 即用热温比计算，其中的热量度其实是包括两部分： 实际传 入的热量和耗散热量（可逆功 -实际功）一一总热量 一个关系：（假设）可逆传热-（假设）可逆功=传热-功（实际）=系统内能变化（因为 内能是状态参量，是只与前后状态有关的，与过程是否可逆无关） 即:系统在某一温度下的熵变是系统在该温度下所得到的总热量除以该系统的温度， 与 为熵本身就是系统的状态量。 一一第一熵方程 二、微观解释 系统微观粒子热运动能量增量与热运动强度之比 观状态对应的微观状态数。 注： 任何不可逆过程都将一定功化为等量热。 程都可能通过加功消除变化。 三、熵流与熵产 熵产是真正的不可逆程度的度量，是不可逆的本质，是熵的根本来源。 闭系，熵变=熵流+熵产，任意系统熵变可正可负，熵流可正可负，但熵产必然是大于 或等于0的，孤立系统，没有熵流，则熵变就是熵产，所以有孤立系熵增原理。 熵流 熵产：两部分组成一一有有限温差温差的传热和系统内部功的耗散 如果计算熵流用的是系统温度 ，则熵产中就只有耗散项，而不包括温差传热项。 T 两者熵产项不相等，是因为考虑的过程不同，所选择的系统也不同。 用热源温度计算熵流时，计算的是从热源流出的熵流，而熵变是系统的熵变，则系统的熵变 理应包括温差传热带来的熵产。而用系统温度计算熵流时，计算的是流入系统的熵流，而流 入系统的熵流已经包括温差传热的熵产了。 一一温差传热的熵产是最终到受热方的 ，是流入 可逆与否无关。 ds Q T Q T T W r W T ，注意用的是系统温度而不是热源温度， （运动有序程度的度量） 反应了系统宏 效果与功生热一样。一一则任一不可逆过 总方程: ds 第二熵方程
全国2015年4月高等教育自学考试 --工程流体力学试题 一、单项选择题(每小题1分，共20分)在每小题列出的四个选项中只有一个选项是符合题目要求的，请将正确选项前的字母填在题后的括号内。 1.若流体的密度仅随( )变化而变化，则该流体称为正压性流体。 A.质量 B.体积 C.温度 D.压强 2.亚声速流动，是指马赫数( )时的流动。 A.等于1 B.等于临界马赫数 C.大于1 D.小于1 3.气体温度增加，气体粘度( ) A.增加 B.减小 C.不变 D.增加或减小 4.混合气体的密度可按各种气体( )的百分数来计算。 A.总体积 B.总质量 C.总比容 D.总压强 5.某单位购买了一台提升汽车的油压升降机(如图一所示)，原设计操纵方法是：从B管进高压油，A管排油时平台上升(图一的左图)；从A管进高压油，B管排油时平台下降。在安装现场工人不了解原设计意图，将A、B两管联在一起成为C管(图一的右图)。请你判断单靠一个C管通入高压油或排油，能操纵油压机升降吗?你的判断：( ) A.可以 B.不能动作 C.能升不能降 D.能降不能升 6.在一个储水箱的侧面上、下安装有两只水银U形管测压计(如图二)，当箱顶部压强p0=1个大气压时，两测压计水银柱高之差△h=h1-h2=760mm(Hg)，如果顶部再压入一部分空气，使p0=2个大气压时。则△h应为( )
C.△h=760mm(Hg) D.△h=1520mm(Hg) 7.流体流动时，流场各空间点的参数不随时间变化，仅随空间位置而变，这种流动称为( ) A.定常流 B.非定常流 C.非均匀流 D.均匀流 8.流体在流动时，根据流体微团( )来判断流动是有旋流动还是无旋流动。 A.运动轨迹是水平的 B.运动轨迹是曲线 C.运动轨迹是直线 D.是否绕自身轴旋转 9.在同一瞬时，流线上各个流体质点的速度方向总是在该点与此线( ) A.重合 B.相交 C.相切 D.平行 10.图示三个油动机的油缸的内径D相等，油压P也相等，而三缸所配的活塞结构不同，三个油动机的出力F1，F2，F3的大小关系是(忽略活塞重量)( ) A.F1=F2=F3 B.F1>F2>F3 C.F1
流体力学试题 一、判断题（每题1分，共10分） 1、紊流可以是均匀流，也可以是非均匀流。 （ ） 2、均匀流中只考虑沿程水头损失，渐变流中只考虑局部水头损失。 （ ） 3、公式g v d l h f 22 λ=既适用于层流，也适用于紊流。 （ ） 4、不可压缩液体连续方程既适用于恒定流，也适用于非恒定流。 （ ） 5、理想流体是指不考虑粘性作用的流体。 （ ） 6、不管是层流还是紊流，其运动要素在时间和空间上都具有脉动性。 （ ） 7、恒定流时，流线的形状不随时间变化，流线不一定与迹线相重合。 （ ） 8、圆形管的直径就是其水力半径。 （ ） 9、几何相似是运动相似和动力相似的前提与依据。 （ ） 10、仅由液体产生作用在水平平面上的总压力与容器的形状无关。 （ ） 二、填空题（每空2分，共20分） 1、流体是在任何微小的 的作用下都能够发生 的物质。 2、当压力体与液体在 时为实压力体，否则为虚压力体。 3、在工程流体力学中，描述流体运动的常用方法有__ 和__ __。 4、简单管路是指 和 沿程不发生变化的管路系统。 5、局部阻力系数与 、 、 有关。 三、单项选择题（每题2分，共30分） 1、不可压缩流体指忽略 的流体。 A ．密度 B ．密度变化 C ．粘度 D ．粘度变化 2、连续介质模型意味着 。 A ．流体分子之间没有间隙 B ．流体中的物理参数是连续函数 C ．流体分子之间有间隙 D ．流体不可压缩 3、已知不可压缩流体的流速场为u x =f （y ，z ），u y =f （x ），u z =0，则该流动为 。 A ．恒定一元流 B ．恒定二元流 C ．恒定三元流 D ．非恒定均匀流 4、静水压力的方向 。 A ．与受力面平行 B ．与受力面斜交
流体力学复习题 ——2013制 一、填空题 1、1mmHO= 9.807 Pa 2、描述流体运动的方法有欧拉法和拉格朗日法。 3、流体的主要力学模型是指连续介质、无粘性和不可压缩性。 4、雷诺数是反映流体流动状态的准数，它反映了流体流动 时粘性力与惯性力的对比关系。 5、流量Q1和Q2,阻抗为S1和S2的两管路并联，则并联 后总管路的流量Q为Q= Q1 + Q2，总阻抗S为 __________ 。串联后总管路的流量Q为Q=Q1=Q2,总阻抗S为S1+S2 。 6、流体紊流运动的特征是脉动现行___________ ，处理方法是时均法__________ 。 7、流体在管道中流动时，流动阻力包括沿程阻力 和局部阻力。 &流体微团的基本运动形式有：平移运动、旋转流动和变形运动。 9、马赫数气体动力学中一个重要的无因次数，他反映了惯性力
与弹性力的相对比值。 10、稳定流动的流线与迹线重合__________ 。 2 11、理想流体伯努力方程z 二常数中，其中Z」称为测 r 2g r 压管水 头。 12、一切平面流动的流场，无论是有旋流动或是无旋流动都 存在流线，因而一切平面流动都存在流函数，但是， 只有无旋流动才存在势函数。 13、雷诺数之所以能判别卫态__________ ，是因为它反映了 惯性力和粘性力___________ 的对比关系。 14、流体的主要力学性质有粘滞性、惯性、重力 「表面张力性和压缩膨胀性。 15、毕托管是广泛应用于测量气体和水流一种仪器。 16、流体的力学模型按粘性是否作用分为理想气体和粘性气体。作用与液上的力包括质量力,表面力。 17、力学相似的三个方面包括几何相似__________ 、运动相似________ 与 _______ 。 18、流体的力学模型是连续介质_________ 模型。 19、理想气体伯努力方程P（Z1 -Z?（ - g）?乎中， Pll2 P（Z1-Z2）（li g）称势压_______________________ ，P— _____ 全压_______ ，- P '（乙-Z2）（1_-爲）■ —称总压
热工基础及流体力学 第二章 解： 由题意可知 ⑴ 在初始平衡状态时，由力的平衡可得 11b p A p A M g =+ ① 重新达到平衡状态时，由力的平衡可得 22b p A p A M g =+ ② 由于假定活塞和汽缸壁间无摩擦，气体可以和外界充分换热，则可视为 可逆及定温过程。即满足 2211pv p v = ③ 由式①②③可求得 332 1.5110v cm =? 所以 215.1h cm = 则活塞上升的距离h ?为 21 5.1 h h h cm ?=-= ⑵ 在整个热力过程中，气体的膨胀功 12 ln p w RT p = ④ 在整个过程中重物的位能 所以整个过程中气体的换热量 43.5610p Q w E J =-=? 解： 由题意可知 Q 工质在汽轮中所做的功等于工质焓的减少 又因蒸汽的流量为380t /c h = 故 所产生的功率 744.1104.110s W kW P w c ?==?或（计算时要特别注意单位，尤其是功率单位：功率定义式：P=W/t （１瓦＝１焦/秒）） 解： 由题意可知 在气体由状态1沿A 变化至状态2时 在气体由状态2沿B 返回状态1时，热力学能在数值上等于40KJ,方向与之相反，则 80KJ Q U W =?+=- 放热过程 同理可得，在气体由状态1沿C 返回状态1时 90KJ Q U W =?+=- 放热过程
解： 由题意可知 ⑴ 压缩过程中对每千克的空气所做的功量等于空气的内能增加量与同外界交换的热量的代数和，即 ⑵ 每生产1Kg 的压缩空气所产生的技术功为 ⑶ 由⑵的结果可得带动此压气机需要用的电动机的功率为 42.7410t W P wC ==? 其中C 为流量 2-9．利用孤立系统的熵增原理 0A B A B q q T T += A q 放出热量，B q 吸收热量 2-13 （1）1221130273.15110.61500273.15 c T T T T T η-+==-=-=+ （2）1211 net t q q q q ωη-== 1000.61 61c t q kj ωη==?=g （3）2110.61c q q η=- =20.3910039q kj =?= （4）61 1.0160 w p kj s t === 2-16 后一种方法： 供暖系数'1 112 net Q Q Q Q εω==- 而2121Q Q T T =12211273.150.93293.15 en Q Q T Q Q T =?=?= 所以1210.07net Q Q Q ω=-= 其中： en T 为室内温度 2T 为室外冷空气温度 前一种方法： 所以'11 0.7510.70.07net net Q Q ωω==倍 前一种方法是后一种的倍
山东大学 热工基础课后习题解答 第一章 思考题 1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的压力表或真空计的读数是否可能变化？ 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？ 答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？
答：严格说来，是有影响的，因为U 型管越粗，就有越多的被测工质进入U 型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。 习 题 1-1 解： kPa bar p b 100.61.00610133.37555==??=- 1. kPa p p p g b 6.137********.100=+=+= 2. kPa bar p p p b g 4.149494.1006.15.2==-=-= 3. kPa mmHg p p p v b 3315.755700755==-=-= 4. kPa bar p p p b v 6.50506.0 5.000 6.1==-==- 1-2 图1-8表示常用的斜管式微压计的工作原理。由于有引风机的抽吸，锅炉 设 备的烟道中的压力将略低于大气压力。如果微压机的斜管倾斜角?=30α， 管内水 解：根据微压计原理，烟道中的压力应等于环境压力和水柱压力之差 mmHg Pa gh p 35.79805.0102008.91000sin 3==????=-αρ＝水柱 mmHg p p p b 65.74835.7756=-=-=水柱 1-3 解： bar p p p a b 07.210.197.01=+=+= bar p p p b 32.005.107.212=-=-= bar p p p b C 65.032.097.02=-=-= 1－4 解： kPa H p p p b 2g mm 15745760＝＝－＝＝汞柱真空室- kPa p p p a 36236021=+=+=真空室 kPa p p p b 19217036212=-=-=
《工程流体力学》流体力学试卷及答案一 一、判断题 1、 根据牛顿内摩擦定律，当流体流动时，流体内部内摩擦力大小与该处的流速大小成正比。 2、 一个接触液体的平面壁上形心处的水静压强正好等于整个受压壁面上所有各点水静压强的平均值。 3、 流体流动时，只有当流速大小发生改变的情况下才有动量的变化。 4、 在相同条件下，管嘴出流流量系数大于孔口出流流量系数。 5、 稳定（定常）流一定是缓变流动。 6、 水击产生的根本原因是液体具有粘性。 7、 长管是指运算过程中流速水头不能略去的流动管路。 8、 所谓水力光滑管是指内壁面粗糙度很小的管道。 9、 外径为D ，内径为d 的环形过流有效断面，其水力半径为 4 d D -。 10、 凡是满管流流动，任何断面上的压强均大于大气的压强。 二、填空题 1、某输水安装的文丘利管流量计，当其汞-水压差计上读数cm h 4=?，通过的流量为s L /2，分析当汞水压差计读数cm h 9=?， 通过流量为 L/s 。 2、运动粘度与动力粘度的关系是 ，其国际单位是 。 3、因次分析的基本原理是： ；具体计算方法分为两种 。 4、断面平均流速V 与实际流速u 的区别是 。 5、实际流体总流的伯诺利方程表达式为 ， 其适用条件是 。 6、泵的扬程H 是指 。 7、稳定流的动量方程表达式为 。 8、计算水头损失的公式为 与 。 9、牛顿内摩擦定律的表达式 ，其适用范围是 。 10、压力中心是指 。 三、简答题 1、 稳定流动与不稳定流动。 2、 产生流动阻力的原因。 3、 串联管路的水力特性。 4、 如何区分水力光滑管和水力粗糙管，两者是否固定不变？ 5、 静压强的两个特性。 6、 连续介质假设的内容。 7、 实际流体总流的伯诺利方程表达式及其适用条件。 8、 因次分析方法的基本原理。 9、 欧拉数的定义式及物理意义。 10、 压力管路的定义。 11、 长管计算的第一类问题。 12、 作用水头的定义。 13、 喷射泵的工作原理。 14、 动量方程的标量形式。 15、 等压面的特性。 16、 空间连续性微分方程式及其物理意义。 17、 分析局部水头损失产生的原因。 18、 雷诺数、富劳德数及欧拉数三个相似准数的定义式及物理意义。 19、 流线的特性。 四、计算题 1、如图所示，将一平板垂直探入水的自由射流中，设平板截去射流的部分流量Q 1＝0.012m 3 /s ，并引起射流的剩余部分偏转一角度α 。已知 射流速度为30m/s ，总流量Q 0＝0.036m 3 /s ，不计重量及水头损失。求射流加于平板上的力？ 2、有泵管路如图所示，流量hour m Q /2403=，泵的吸入管长m L 151=，沿程阻力系数03.01=λ，总局部阻力系数为 61=∑ξ；压力管长m L 602=，03.01=λ，102=∑ξ，管径为m 25.0。 求：（1）已知泵入口处真空表读数O mH 26.6，求吸入高度1h 。
1．绝对压强p abs与相对压强p 、真空度p v、当地大气压p a之间的关系是： A. p abs =p+p v； B. p=p abs－p a C. p v= p a－p abs D. p=p abs+p a 2．如图所示 A. p0=p a； B. p0>p a； C. p0
f水银；D、不一定。 5．流动有势的充分必要条件是( )。 A. 流动是无旋的； B. 必须是平面流动； C. 必须是无旋的平面流动； D. 流线是直线的流动。 6．雷诺数Re 反映了( )的对比关系 A.粘滞力与重力 B.重力与惯性力 C. 惯性力与粘滞力 D. 粘滞力与动水压力7．一密闭容器内下部为水，上部为空气，液面下4.2m处测压管高度为2.2m，设当地大气压为1个工程大气压，则容器内气体部分的相对压强为___ 水柱（）。 A. 2m B. 1m C. 8m D. －2m 8．如图所示，下述静力学方程哪个正确？B 9．下列压强分布图中哪个是错误的？B 10．粘性流体总水头线沿程的变化是( ) 。 A. 沿程下降 B. 沿程上升 C. 保持水平 D. 前三种情况都有可能
一．名词解释（共10小题，每题2分，共20分） 1．粘滞性——流体在受到外部剪切力作用时发生变形(流 动)，其内部相应要产生对变形的抵抗，并以内摩擦力的形 式表现出来，这种流体的固有物理属性称为流体的粘滞性 或粘性 2．迹线——流体质点的运动轨迹曲线 流线——同一瞬时，流场中的一条线，线上每一点切线 方向与流体在该点的速度矢量方向一致 3．层流——流体运动规则、稳定，流体层之间没有宏观的横向掺混 4．量纲和谐——只有量纲相同的物理量才能相加减，所以正确的物理关系式中各加和项的量纲必须是相同的，等式两边的量纲也必然是相同的 5．偶极流——由相距2a的点源与点汇叠加后，令a趋近于零得到的流动 6．排挤厚度——粘性作用造成边界层速度降低，相比理想流体有流量损失，相当于中心区理想流体的流通面积减少，计算时将平板表面上移一个厚度，此为排挤厚度7．顺压力梯度——沿流动方向压力逐渐降低，边界层的流动受压力推动不会产生分离8．时均速度——湍流的瞬时速度随时间变化，瞬时速度的时间平均值称为时均速度9．输运公式——将系统尺度量转换成与控制体相关的表达式 10．连续介质假说——将流体视为由连续分布的质点构成，流体质点的物理性质及其运动参量是空间坐标和时间的单值和连续可微函数。 二．选择题（共10小题，每题3分，共30分） 1BC；2B；3D；4B；5A；6C；7D；8B；9B；10A 三．计算题（共3小题，共50分） 1．如图所示，有一盛水的开口容器以3.6m/s2的加速度沿 与水平成30o夹角的倾斜平面向上运动， 试求容器中水面的倾角，并分析p与水深的关系。 解：根据压强平衡微分方程式： （1分） 单位质量力： （2分）
《电工电子技术基础》自学作业题 一、课程的性质、任务和基本要求 电工电子学这门课程包含了两大方面的内容，即电工技术与电子技术。这门课程是面向非电专业开设的一门技术基础课，目的是培养学生掌握电工技术和电子技术的基础理论知识和实验技能，使学生掌握实验室常用电工电子仪器的使用方法；掌握电子技术必要的基本理论、基本知识和基本技能；了解电子技术的应用和发展概况；为学习后续课程以及从事与本专业有关的工程技术等工作打下一定的基础。 二、课程内容和要求 （一）模块一认识直流电路： 1、教学要求 （1）了解电路及其基本物理量 （2）学习单元2 认识电阻 （3）直流电路的基本定律 2、重点、难点：直流电路的基本定律。 （二）分析电阻电路 1、教学要求 （1）分析简单电阻电路 （2）分析复杂电阻电路 （三）认识储能元件 1、教学要求 认识电容、电感 （四）认识交流电 1、教学要求 （1）了解正弦交流电的基本知识 （2）单纯负载正弦交流电路 （3）复合负载正弦交流电路及谐振电路 （4）认识三相正弦交流电 （5）认识非正弦交流电
2、重点、难点 三相正弦交流电。 （五）磁性材料和磁路 1、教学要求 了解磁性材料；磁路及其基本定律 （六）晶体二极管及其在整流稳压电路中的应用1、教学要求 （1）了解PN结 （2）认识二极管 （3）制作直流电源 2、重点、难点:制作直流电源 （七）三极管及放大电路 1、教学要求： （1）认识三极管 （2）分析、安装和调试共射极基本放大电路（3）调试和测量场效应管放大电路 （八）反馈放大器与振荡器 1、教学要求： （1）反馈放大器 （2）制作振荡器电路 （九）功率放大器 1、教学要求： （1）了解功率放大器 （2）安装、调试和检测无输出变压器功率放大器（十）模拟集成电路 1、教学要求： （1）集成电路简介及差动放大器 （2）集成运算放大器及其测试 （3）集成稳压器
本次作业是本门课程本学期的第2次作业，注释如下：本次作业为5-8章的容。 一、单项选择题(只有一个选项正确，共9道小题) 1. 在水蒸气的汽化过程中，其汽化潜热为（） (A) 该阶段的焓增 (B) 该阶段的膨胀功 (C) 该阶段的焓增和膨胀功之和 (D) 该阶段的焓增和热力学能增量之和 你选择的答案： A [正确] 正确答案：A 解答参考： 2. 饱和湿空气具有下列关系（）（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 你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考： 3. 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) 流速减小，流量增加 (B) 流速、流量都减小
(C) 流速不变，流量增加 (D) 流速减小，流量不变 你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考： 4. 空气流在定熵滞止后（） (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 你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考： 5. 理想气体经过绝热节流后, 其温度（） (A) 升高 (B) 降低 (C) 不变 (D) 可能升高、降低或不变 你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考：
6. 活塞式压气机压缩比较高时，采用多级压缩级间冷却的好处是（） (A) 减少耗功量，降低出口温度，降低容积效率 (B) 增加耗功量，提高出口温度，增大容积效率 (C) 减少耗功量，降低出口温度，增大容积效率 (D) 增加耗功量，提高出口温度，增大容积效率 你选择的答案： C [正确] 正确答案：C 解答参考： 7. 活塞式压气机的余隙容积越大，容积效率ηV越低，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 你选择的答案： D [正确] 正确答案：D 解答参考： 8. 柴油机混合加热循环，若要提高其热效率，应在一定围适当采用措施（） (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 你选择的答案： B [正确]
考试试卷（A B卷）学年第二学期 课程名称：流体力学 一、判断题（20分） 1.物理方程等式两边的量纲或因次一定相等。（T） 2.为了减小压差阻力，就应该设法推迟边界层分离现象的发生。（T） 3.压力体的体积表示一个数学积分，与压力体内是否有气体无关。（T） 4.流体静止时，切应力为零。（T） 5.温度升高液体的表面张力系数增大。（F） 6.液滴内的压强比大气压小。（F） 7.声音传播过程是一个等熵过程。（T） 8.气体的粘性随温度的升高而增大。（T） 9.应用总流伯努利方程解题时，两个断面间一定是缓变流，方程才成立。 （F） 10.雷诺数是表征重力与惯性力的比值。（F） 11.不可压缩流体只有在有势力的作用下才能保持平衡。（T） 12.对流程是指海拔11km以上的高空。（F） 13.静止的流体中任意一点的各个方向上的压强值均相等。（T） 14.在拉格朗日法中，流体质点轨迹给定，因此加速度很容易求得。（T） 15.对于定常流动的总流，任意两个截面上的流量都是相等的。（T） 16.紊流水力粗糙管的沿程水头损失系数与雷诺数无关。（T） 17.在研究水击现象时，一定要考虑流体的压缩性。（T） 18.雷诺数是一个无量纲数，它反映流动的粘性力与重力的关系。（F） 19.线当马赫数小于一时，在收缩截面管道中作加速流动。（T） 20.对于冷却流动dq小于0，亚音速流作减速运动，超音速流作加速运动。 （T） 二、填空题（10分） 1.流动相似指的是两个流动系统所有对应点的对应物理量之比相等，具体 地说，就是要满足，几何相似、运动相似和动力相似。 2.自由面上的压强的任何变化，都会等值地传递到液体中的任何一点，这就是由斯卡定律。 3.流动相似的主导因素是动力相似，只有满足了这一点才能保证运动相似。 4.从海平面到11km处是对流层，该层内温度随高度线性地降低。 5.马赫准则要求两种流动的惯性力与由于压缩性引起的弹性力成比例。 6.水头损失可分为两种类型：沿层损失和局部损失。 7.在工程实践中，通常认为，当管流的雷诺数超过 2320 ，流态属于紊流。 8.在工程实际中，如果管道比较长，沿程损失远大于局部损失，局部损失可以忽略，这种管在水 力学中称为长管。 9.紊流区的时均速度分布具有对数函数的形式，比旋转抛物面要均匀得多，这主要是因为脉动速 度使流体质点之间发生强烈的动量交换，使速度分布趋于均匀。 10.流体在运动中如果遇到因边界发生急剧变化的局部障碍（如阀门，截面积突变），流线会发生变 形，并出现许多大小小的旋涡，耗散一部分机械能，这种在局部区域被耗散掉的机械能称为局部水头损失。 三、选择题（单选题，请正确的答案前字母下打“∨”） 1 / 4
西南科技大学 1、比体积v是广延状态参数。( 1 ) 2、2、工质的状态在参数坐标图上是一个点；过程在参数坐标图上是一条线段；循环在参数坐标图上是一条封闭曲线。( 1 ) 3、3、饱和湿空气的干球温度总是等于湿球温度。( 1 ) 4、4、采用中间加热循环可以利市循环的热效率，但排汽干度变小了。( 1 ) 5、5、绝热加湿过程可以近似地看成是湿空气焓值不变的过程。( 1 ) 6、绝热闭口系的熵增就是孤立系的熵增。( 2 ) 7、、总热力学能U是强度状态参数。( 2 ) 8、材料的导热系数用 表示，导热的热阻就是1/λ。( 2 ) 9、9、未饱和湿空气的干球温度总是高于湿球温度。( 1 ) 10、10、在sT 图中，凝结水送给水泵约热压缩的升压过程，在低压低温条件下可以用一状态点表示。( 1 ) 11、11、定容过程即无膨胀（或压缩）功的过程。( 1 ) 12、12、状态方程是描述状态参数之间关系的方程。( 1 ) 13、13、大气压力bp是随时间、地点而变化的，所以工质的表压力是不变的，而绝对压力要随p的变化而变化。( 2 ) 14、14、因为是等温过程，工质在状态变化中要对外做功是不可能的。( 2 ) 15、15、温度是指物质的冷热程度，热量是指人依靠温差而传递的能量，所以它们的含义是不同的。( 1 ) 16、16、工质的定压比热容比定容比热容大。( 1 ) 17、17、工质的压力、温度、比容积三者关系中，当温度不变时，压力与比容积成反比。( 1 ) 18、18、可逆循环和不可逆循环的熵变都等于零。( 2 ) 19、19、在p-v图上，工质做功的大小，可用过程线下面积大小来识别。( 1 ) 20、20、工质在状态变化中若无摩擦和理想的情况下，熵值增大表示工质能量的损耗。( 2 ) 21、21、等溶过程中，工质的状态变化在p-v图上是一条对数曲线，在sT 图上是一条垂直于横坐标的线段。( 2 ) 22、22、绝热过程是熵等于零的过程。( 2 ) 23、23、工质熵的变化量s 若是增加的，表明工质吸热，反之为放热。( 2 ) 24、24、汽化过程中，蒸发是在液体表面进行的，沸腾是在液体内部和表面同时进行的。( 1 ) 25、25、在φ=1时，干球温度t湿球温度tw和露点温度td不相等。( 2 ) 26、26、在同一压力下，水的沸点就是蒸汽的凝结温度。( 1 ) 27、27、在同一压力下，过热蒸汽的密度大于饱和蒸汽的密度。( 2 ) 28、28、高于临界温度时，要使物质从汽态变为液态，只要对它进行等温压缩即行。( 2 ) 29、29、sh 图上湿蒸汽的等压线与等温线是重合的。( 1) 30、30、蒸汽动力装置循环可以采用卡诺循环。( 2 ) 31、31、水在锅炉中被加热成过热蒸汽的过程，在p-v图上是一条垂直于横坐标的直线。( 1 32、32、使系统熵增大的过程必为不可逆过程。( 2 ) 33、33、朗肯循环中有用功即可以用焓降值来计算。( 2 ) 34、34、当蒸汽其他参数不变时，在循环中提高蒸汽初温1t，可使排汽干度变小。( 2 ) 35、35、熵减少的过程是不可能实现的。( 2 ) 36、36、再热循环的再热级数可类同于回热循环的回热级数，为7~9级。( 1 ) 37、37、高温流体自发地向低温流体传递的热量q与温压成正比，与热阻成反比。( 1 ) 38、38、导热系数 与换热系数 的单位是相同的。( 2 ) 39、39、气体升温的过程必为吸热过程。( 2 )
热工基础及流体力学第 二章作业 HEN system office room 【HEN16H-HENS2AHENS8Q8-HENH1688】
热工基础及流体力学 第二章 解： 由题意可知 ⑴ 在初始平衡状态时，由力的平衡可得 11b p A p A M g =+ ① 重新达到平衡状态时，由力的平衡可得 22b p A p A M g =+ ② 由于假定活塞和汽缸壁间无摩擦，气体可以和外界充分换热，则可视为 可逆及定温过程。即满足 2211pv p v = ③ 由式①②③可求得 332 1.5110v cm =? 所以 215.1h cm = 则活塞上升的距离h ?为 21 5.1 h h h cm ?=-= ⑵ 在整个热力过程中，气体的膨胀功 12 ln p w RT p = ④ 在整个过程中重物的位能 所以整个过程中气体的换热量 43.5610p Q w E J =-=? 解： 由题意可知 工质在汽轮中所做的功等于工质焓的减少 又因蒸汽的流量为380t /c h = 故 所产生的功率 744.1104.110s W kW P w c ?==?或（计算时要特别注意单位，尤其是功率单位：功率定义式：P=W/t （１瓦＝１焦/秒）） 解： 由题意可知 在气体由状态1沿A 变化至状态2时 在气体由状态2沿B 返回状态1时，热力学能在数值上等于40KJ,方向与之相 反，则 80KJ Q U W =?+=- 放热过程 同理可得，在气体由状态1沿C 返回状态1时 90KJ Q U W =?+=- 放热过程 解： 由题意可知
⑴ 压缩过程中对每千克的空气所做的功量等于空气的内能增加量与同外界交换的热量的代数和，即 ⑵ 每生产1Kg 的压缩空气所产生的技术功为 ⑶ 由⑵的结果可得带动此压气机需要用的电动机的功率为 42.7410t W P wC ==? 其中C 为流量 2-9．利用孤立系统的熵增原理 0A B A B q q T T += A q 放出热量，B q 吸收热量 2-13 （1）1221130273.15110.61500273.15 c T T T T T η-+==-=-=+ （2）1211 net t q q q q ωη-== 1000.6161 c t q kj ωη==?= （3）2110.61c q q η=- =20.3910039q kj =?= （4）61 1.0160 w p kj s t === 2-16 后一种方法： 供暖系数'1 112 net Q Q Q Q εω==- 而2121Q Q T T =12211273.150.93293.15 en Q Q T Q Q T =?=?= 所以1210.07net Q Q Q ω=-= 其中： en T 为室内温度 2T 为室外冷空气温度 前一种方法： 所以'11 0.7510.70.07net net Q Q ωω==倍 前一种方法是后一种的倍 2-18
09流体力学习题1及参考答案 一、单项选择题（共15分，每小题１分） 1、下列各力中，属于质量力的是（ ）。 A ．离心力 B ．摩擦力 C ．压力 D ．表面张力 2、下列关于流体粘性的说法中，不准确的说法是（ ）。 A ．粘性是实际流体的固有属性 B ．构成流体粘性的因素是流体分子间的吸引力 C ．流体粘性具有传递运动和阻碍运动的双重性 D ．动力粘度与密度之比称为运动粘度 3、在流体研究的欧拉法中，流体质点的加速度由当地加速度和迁移加速度组成，当地加速度反映（）。 A ．流体的压缩性 B ．由于流体质点运动改变了空间位置而引起的速度变化率 C ．流体速度场的不稳定性 D ．流体速度场的不均匀性 4、重力场中流体的平衡微分方程为（ ）。 A ．gdz dp -= B ．gdz dp ρ= C ．dz dp ρ-= D ．gdz dp ρ-= 5、无旋流动是指（ ）的流动。 A ．速度环量为零 B ．迹线是直线 C ．流线是直线 D ．速度环量不为零 6、压强的量纲 []p 是（ ）。 A.[]2-MLt B.[]21--t ML C.[]11--t ML D.[]1 -MLt 7、已知不可压缩流体的流速场为 则流动不属于（ ）。 A ．非均匀流 B ．非稳定流动 C ．稳定流动 D ．三维流动 0 ),,() ,(?? ???===w t z x f z y f u υ
8、动量方程的适用条件是( ) 。 A ．仅适用于理想流体作定常流动 B ．仅适用于粘性流体作定常流动 C ．适用于理想流体与粘性流体作定常或非定常流动 D ．适用于理想流体与粘性流体作定常流动 9、在重力场中作稳定流动的系统，沿流动方向总水头线维持水平的条件是 ( ) 。 A ．管道是水平放置的 B ．流体为不可压缩流体 C ．管道是等径管 D ．流体为不可压缩理想流体 10、并联管道系统中,其各支管内单位质量流体的能量损失（ ）。 A ．不相等 B ．之和为总能量损失 C ．相等 D ．不确定 11、边界层的基本特征之一是（ ）。 A ．边界层内流体的流动为层流 B ．与物体的特征长度相比，边界层的厚度很小 C ．边界层厚度沿流动方向逐渐减薄 D ．边界层内流体的流动为湍流 12、指出下列论点中的错误论点：（） A ．平行流的等势线与流线相互平行 B ．涡流的径向速度为零 C ．无旋流动也称为有势流动 D ．点源的圆周速度为零 13、关于涡流有以下的论点，指出其中的错误论点：( )。 A ．以涡束诱导出的平面流动，称为涡流 B ．点涡是涡流 C ．涡流的流线是许多同心圆 D ．在涡流区域速度与半径成正比 14、超音速气体在收缩管中流动时，气流速度（）。 A ．逐渐增大 B ．不变 C ．不确定 D ．逐渐减小 15、为提高离心泵的允许安装高度，以下哪种措施是不当的？（ ） A ．提高流体的温度 B ．增大离心泵吸入管的管径 C ．缩短离心泵吸入管的管径 D ．减少离心泵吸入管路上的管件 参考答案：1.A 2.B 3.C 4.D 5.A 6.B 7.C 8.D 9.D 10.C 11.B 12.A 13.D 14.D in out QV QV F )()(ρρ∑-∑=∑
大学流体力学期末复习 流体力学的概念：流体力学是力学的一个分支，主要研究流体的各种运动特性、在各种力的作用下流体的运动规律，以及流体与其他界面（固体壁面、不同密度的流体等）由于存在相对运动时的相互作用。它的主要基础是牛顿运动定律,质量守恒定律和能量守恒定律。 连续介质假设:对于流体的宏观运动来说：可以把流体视为由无数质点组成的致密的连续体，并认为流体的各物理量的变化随时间和空间也是连续的。这种假设的连续体称为连续介质。 流体微团（质点）:相对于一般问题中的宏观特征尺寸小到可以被看成是一个点，但是仍含有足够多个流体分子。 目的: 可以采用连续函数来描述流体中的物理参数。 粘滞性：当液体处在运动状态时，若液体质点之间存在相对运动，则液体质点间就要产生内摩擦力抵抗其相对运动，这种性质称为液体的粘滞性。此内摩擦力又称为粘滞力。 牛顿内摩擦定律作层流运动的液体，相互邻近层的内摩擦力T(粘滞力)与流层间的接触面积A 、流层间的速度梯度（du/dy ）成正比，且与液体的种类及物理性质有关。 dy du A T μ=式中，为流体动力粘性系数，单位是Pa·s 。 牛顿内摩擦定律只适用于平面平行剪切流 液体: 随着温度的升高，粘滞系数降低。气体: 随着温度的升高，粘滞系数增大 原因：流体粘性取决于分子间的引力和分子间的动量交换。随着温度升高，分子间的引力减小，动量交换加剧。而液体水分子之间的距离很小，其粘性力主要取决于分子间的引力，空气分子间的距离远大于液体，分子的热运动即分子间的动量交换是形成粘性的主要因素。 压缩性：指流体在压力的作用下，改变自身体积的特性。 膨胀性：指由于温度的变化，流体改变自身体积的特性。 表面张力：由于分子间的吸引力，在液体的自由表面上能够承受极其微小的张力。 毛细现象：由于表面张力的作用，如果把两端开口的玻璃细管竖立在液体中，液体就会上升或下降h 高度，这种现象称为毛细现象。上升或下降取决于液体和固体的性质。 气蚀：液体在流动过程中，当液体与固体的接触面处于低压区，并低于汽化压强的时，液体发生汽化，在固体表面产生很多气泡，若气泡随液体的流动进入高压去，气泡中气体便液化，产生的液体冲击固体表面。这种周期性的运动，将会对固体表面产生疲劳并导致剥落，这种现象称为气蚀。在工程中必须避免气蚀。 汽化压强Pv ：液体沸腾或汽化时的压强。与温度有关。 表面力：作用于隔离体表面，其大小与受作用流体的表面积成比例的力，如粘滞力、压力、表面张力等。可分解为与表面垂直的法向分量和平行于表面的切向分量。 法向力：指垂直于隔离体表面的表面力。液体只能受压力而不能承受拉力，法向力为压力。 动力粘滞系数 )(s pa ?μ运动粘滞系 )/(2 s m ρ μυ= 作用在液体上的力 按物理性质分：重力、惯性力、内摩擦力、表面张力 按特点分：表面力和质量力。
《热工基础》课程 课程编号：438121 实验指导书 主撰人：李艳黎娇爨璋瑜 审核人：刘海力 物理与信息工程系 热能与动力工程专业教研室 二○一二年四月
前言 实验总体目标: 掌握热工基本知识、热工实验方法和热工实验技能适用专业年级: 热能与动力工程；第三学期、第四学期 实验课时分配: 36学时 序号实验项目要求类型每组 人数 实验 学时 1 常用热工仪表的使用必验证 2 2 2 空气定压比热测定实验必验证 2 2 3 二氮化碳PVT关系研究实验必验证 2 2 4 喷管特性实验必综合 2 4 5 雷诺和伯努利方程综合实验必验证 2 2 6 孔口与管嘴流量系数实验必综合 2 2 7 文丘里流量计及孔板流量计测定实验必综合 2 2 8 稳态法导热系数测量实验必研究 2 2 9 恒热流准稳态平板法测定材料热物性必研究 2 2 10 中温法向辐射时物体黑度测定实验必综合 2 2 11 空气横掠圆柱体时局部换热系数的测定实验必研究 2 4 13 换热器综合实验必综合 2 4 14 热电偶校验必研究 2 4 15毕托管测速实验必综合 2 2
实验5 雷偌和伯努利方程综合实验 A 雷诺实验 一、实验目的 1、观察流体在不同流动状态时流动质点的运动规律。 2、观察流体由层流变为紊流及由紊流变为层流的过渡过程。 3、测定液体（水）在圆管中流动的临界雷诺数即下临界雷诺数，学会其测定的方法。 二、实验设备及要求 本实验主要使用设备为：LBZ-1雷偌和伯努利方程综合实验台。 实验装置如图5-1所示。 放气阀 回水管 水箱及水泵 调节器颜色罐 恒定水箱测压板 调节阀 佰努力管 雷诺管 供水调节阀 图1雷偌和伯努利方程综合实验装置示意图 三、实验原理 流体在管道中流动，有层流和紊流两种不同的流动状态，其阻力性质也不同。在实验过程中，保持水箱的水位恒定，即水头H 不变。如果管路中出水阀门开启较小，在管路中就有稳定的平均流速V ，微启红颜色水阀门，这时红色水与自来水同步在管路中沿轴线向前流动，红颜色水呈一条红色直线，其流体质点没有垂直于主流方向的横向运动，红色直线没有与周围的液体混杂，