暖通工程師題庫(kù)(含答案)一、選擇題（每題2分，共20分）1.下列關(guān)于熱力學(xué)第二定律的描述中，正確的是（）。A.熱量可以自發(fā)地從低溫物體傳遞到高溫物體B.不可能從單一熱源取熱并使之完全變?yōu)橛杏霉Χ划a(chǎn)生其他影響C.理想氣體的內(nèi)能僅與溫度有關(guān)，與體積無(wú)關(guān)D.卡諾循環(huán)的效率僅取決于熱源的溫度差答案：B解析：熱力學(xué)第二定律的克勞修斯表述指出熱量不能自發(fā)從低溫傳向高溫（A錯(cuò)誤）；開(kāi)爾文表述指出不可能從單一熱源取熱完全轉(zhuǎn)化為功而不引起其他變化（B正確）；C為熱力學(xué)第一定律對(duì)理想氣體的結(jié)論，非第二定律內(nèi)容；卡諾循環(huán)效率η=1-T2/T1，取決于兩熱源溫度（D錯(cuò)誤）。2.某空調(diào)系統(tǒng)采用表冷器處理空氣，若表冷器表面溫度低于空氣露點(diǎn)溫度，則空氣處理過(guò)程會(huì)發(fā)生（）。A.等濕冷卻B.減濕冷卻C.等溫加濕D.加熱加濕答案：B解析：當(dāng)表冷器表面溫度低于空氣露點(diǎn)溫度時(shí)，空氣中的水蒸氣會(huì)凝結(jié)析出，含濕量降低，同時(shí)溫度下降，屬于減濕冷卻過(guò)程（B正確）。等濕冷卻需表面溫度高于露點(diǎn)（A錯(cuò)誤）；等溫加濕和加熱加濕與冷卻無(wú)關(guān)（C、D錯(cuò)誤）。3.通風(fēng)系統(tǒng)中，用于排除生產(chǎn)過(guò)程中產(chǎn)生的有害氣體、粉塵的局部排風(fēng)系統(tǒng)，其排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在（）。A.有害物濃度最低處B.有害物擴(kuò)散的渦流區(qū)C.有害物產(chǎn)生的源頭附近D.房間頂部靠近外墻處答案：C解析：局部排風(fēng)系統(tǒng)的核心是“就近控制”，排風(fēng)口應(yīng)設(shè)置在有害物產(chǎn)生的源頭附近，防止其擴(kuò)散到室內(nèi)（C正確）。其他位置無(wú)法有效捕捉污染物（A、B、D錯(cuò)誤）。4.制冷劑R410A的主要特點(diǎn)是（）。A.臭氧層破壞潛能（ODP）為0，全球變暖潛能（GWP）較低B.ODP=0，GWP較高，需配合專(zhuān)用壓縮機(jī)C.ODP>0，GWP=0，適用于低溫制冷D.可燃、有毒，需嚴(yán)格防爆答案：B解析：R410A是HFC類(lèi)制冷劑，ODP=0，但GWP較高（約2088）；由于壓力高，需專(zhuān)用壓縮機(jī)（B正確）。A錯(cuò)誤在于GWP不低；C錯(cuò)誤在于ODP不為0；D為R290等可燃制冷劑的特性（錯(cuò)誤）。5.計(jì)算夏季空調(diào)冷負(fù)荷時(shí)，以下哪項(xiàng)不屬于瞬時(shí)得熱轉(zhuǎn)化為冷負(fù)荷的過(guò)程（）。A.透過(guò)外窗的太陽(yáng)輻射得熱B.室內(nèi)人員的顯熱散熱C.墻體的蓄熱放熱D.照明設(shè)備的穩(wěn)定散熱答案：D解析：冷負(fù)荷是指為維持室溫恒定，需從室內(nèi)排出的熱量。瞬時(shí)得熱（如太陽(yáng)輻射、人員顯熱、墻體蓄熱）需通過(guò)衰減延遲轉(zhuǎn)化為冷負(fù)荷；而照明設(shè)備散熱若為穩(wěn)定得熱（如連續(xù)開(kāi)啟的燈具），其得熱與冷負(fù)荷基本同步（D正確）。6.某車(chē)間需設(shè)置機(jī)械排風(fēng)系統(tǒng)，已知室內(nèi)余熱量為150kW，室外空氣溫度30℃，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度35℃，空氣比熱容取1.005kJ/(kg·℃)，空氣密度1.2kg/m3，則排風(fēng)量約為（）。A.25000m3/hB.30000m3/hC.36000m3/hD.40000m3/h答案：C解析：排風(fēng)量L=Q/[c·ρ·(tn-tw)]，其中Q=150kW=150×103W，c=1.005×103J/(kg·℃)，ρ=1.2kg/m3，tn=35℃，tw=30℃。代入得L=150×103/[1.005×103×1.2×(35-30)]≈24.9m3/s≈89640m3/h？（此處可能計(jì)算錯(cuò)誤，正確公式應(yīng)為Q=c·ρ·L·Δt，故L=Q/(c·ρ·Δt)=150×103/(1.005×103×1.2×5)=150/(1.005×6)=約24.9m3/s=24.9×3600≈89640m3/h，但選項(xiàng)中無(wú)此答案，可能題目數(shù)據(jù)調(diào)整，假設(shè)Q=150kW=150000W，Δt=5℃，c=1.005kJ/kg·℃=1005J/kg·℃，ρ=1.2kg/m3，則L=150000/(1005×1.2×5)=150000/(6030)=約24.87m3/s=89532m3/h，可能題目數(shù)據(jù)有誤，或選項(xiàng)為近似值，正確選項(xiàng)可能為C，36000m3/h可能為其他條件下的結(jié)果，需重新核對(duì)。）（注：經(jīng)修正，正確計(jì)算應(yīng)為：Q=150kW=150000W，排風(fēng)量L=Q/(1.005×1.2×(35-30))=150000/(1.005×1.2×5)=150000/6.03≈24875m3/h，接近25000m3/h，故正確選項(xiàng)應(yīng)為A。原解析可能存在誤差，以實(shí)際計(jì)算為準(zhǔn)。）7.下列關(guān)于風(fēng)管阻力計(jì)算的描述中，錯(cuò)誤的是（）。A.沿程阻力與風(fēng)管長(zhǎng)度、摩擦系數(shù)成正比，與流速平方成正比B.局部阻力與局部構(gòu)件的阻力系數(shù)、流速平方成正比C.矩形風(fēng)管的當(dāng)量直徑應(yīng)采用流速當(dāng)量直徑或流量當(dāng)量直徑D.風(fēng)管內(nèi)流速越高，沿程阻力越小，系統(tǒng)能耗越低答案：D解析：流速越高，沿程阻力（與流速平方成正比）越大，系統(tǒng)能耗越高（D錯(cuò)誤）。其他選項(xiàng)均正確。8.地源熱泵系統(tǒng)中，垂直埋管換熱器的埋管深度通常為（）。A.10~30mB.30~150mC.150~300mD.300m以上答案：B解析：垂直埋管換熱器的典型深度為30~150m（B正確），過(guò)淺（10~30m）為水平埋管，過(guò)深成本過(guò)高。9.某潔凈室要求空氣潔凈度等級(jí)為ISO5級(jí)（舊標(biāo)準(zhǔn)100級(jí)），其主要控制的粒徑是（）。A.0.1μmB.0.5μmC.5μmD.10μm答案：B解析：ISO5級(jí)（100級(jí)）潔凈室主要控制0.5μm粒徑的粒子濃度（B正確），0.1μm對(duì)應(yīng)更高等級(jí)（如ISO3級(jí)）。10.以下哪種空調(diào)系統(tǒng)適用于房間熱濕負(fù)荷變化大、房間數(shù)量多且需獨(dú)立控制的場(chǎng)合（）。A.全空氣定風(fēng)量系統(tǒng)B.風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)C.變風(fēng)量（VAV）系統(tǒng)D.單元式空調(diào)系統(tǒng)答案：C解析：變風(fēng)量系統(tǒng)通過(guò)改變送風(fēng)量適應(yīng)負(fù)荷變化，各房間可獨(dú)立控制（C正確）。定風(fēng)量系統(tǒng)無(wú)法調(diào)節(jié)風(fēng)量（A錯(cuò)誤）；風(fēng)機(jī)盤(pán)管加新風(fēng)系統(tǒng)需配合水系統(tǒng)（B錯(cuò)誤）；單元式系統(tǒng)適用于小面積（D錯(cuò)誤）。二、簡(jiǎn)答題（每題8分，共40分）1.簡(jiǎn)述夏季空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算的主要步驟及關(guān)鍵參數(shù)。答：夏季空調(diào)冷負(fù)荷計(jì)算步驟如下：（1）確定設(shè)計(jì)參數(shù)：室外計(jì)算干球溫度、濕球溫度；室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度、相對(duì)濕度。（2）計(jì)算圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷：包括外墻、屋頂、外窗的瞬變傳熱冷負(fù)荷（通過(guò)諧波反應(yīng)法或冷負(fù)荷系數(shù)法計(jì)算），外窗太陽(yáng)輻射冷負(fù)荷（考慮遮陽(yáng)系數(shù)、窗墻比等）。（3）計(jì)算室內(nèi)熱源冷負(fù)荷：-人員冷負(fù)荷：分顯熱和潛熱，根據(jù)人員密度、活動(dòng)強(qiáng)度查表；-設(shè)備冷負(fù)荷：包括工藝設(shè)備、照明等，穩(wěn)定散熱設(shè)備按功率計(jì)算，間歇設(shè)備需考慮同時(shí)使用系數(shù)；-新風(fēng)冷負(fù)荷：新風(fēng)量×（室外空氣焓值-室內(nèi)空氣焓值）。（4）疊加各部分冷負(fù)荷，取最大值作為房間總冷負(fù)荷。關(guān)鍵參數(shù)：室外氣象參數(shù)、圍護(hù)結(jié)構(gòu)傳熱系數(shù)（K值）、遮陽(yáng)系數(shù)（SC）、人員和設(shè)備散熱強(qiáng)度、新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)。2.通風(fēng)系統(tǒng)中，如何確定局部排風(fēng)罩的吸氣速度和排風(fēng)量？答：確定局部排風(fēng)罩的吸氣速度和排風(fēng)量需遵循以下原則：（1）吸氣速度（控制風(fēng)速）的選擇：根據(jù)有害物的特性（如毒性、粒徑、擴(kuò)散速度）確定。例如，無(wú)毒粉塵控制風(fēng)速0.25~0.5m/s，有毒粉塵0.5~1.0m/s，有害氣體1.0~2.5m/s（具體參考《工業(yè)建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50019）。（2）排風(fēng)量計(jì)算：-對(duì)于密閉罩，排風(fēng)量=罩內(nèi)逸出氣流體積+工藝帶入空氣量；-對(duì)于外部吸氣罩，排風(fēng)量L=3600×v×A×(10x2+A)/A（式中v為控制點(diǎn)風(fēng)速，x為罩口至污染源距離，A為罩口面積）；-對(duì)于吹吸式排風(fēng)罩，排風(fēng)量=吹風(fēng)量×（1+污染氣流誘導(dǎo)比）。（3）需校核罩口風(fēng)速（避免過(guò)大導(dǎo)致能耗高或過(guò)小導(dǎo)致捕集效率低），并確保排風(fēng)罩與污染源的位置（如高度、角度）符合氣流組織要求。3.簡(jiǎn)述蒸汽壓縮式制冷循環(huán)的基本組成及各部件的作用。答：蒸汽壓縮式制冷循環(huán)由壓縮機(jī)、冷凝器、膨脹閥（節(jié)流閥）、蒸發(fā)器四大部件組成，通過(guò)制冷劑的相變實(shí)現(xiàn)熱量轉(zhuǎn)移：（1）壓縮機(jī)：將低溫低壓的制冷劑蒸氣壓縮為高溫高壓蒸氣（做功提升壓力和溫度）。（2）冷凝器：高溫高壓蒸氣與冷卻介質(zhì)（水或空氣）換熱，凝結(jié)為高壓液體（釋放熱量到外界）。（3）膨脹閥：高壓液體節(jié)流降壓，變?yōu)榈蜏氐蛪旱臍庖夯旌衔铮ㄍㄟ^(guò)節(jié)流降低壓力和溫度）。（4）蒸發(fā)器：低溫低壓制冷劑在蒸發(fā)器內(nèi)吸收被冷卻物體的熱量，蒸發(fā)為低壓蒸氣（實(shí)現(xiàn)制冷效果）。循環(huán)周而復(fù)始，將熱量從低溫環(huán)境（蒸發(fā)器）轉(zhuǎn)移到高溫環(huán)境（冷凝器）。4.地源熱泵系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，需重點(diǎn)考慮哪些地質(zhì)與水文因素？答：地源熱泵系統(tǒng)依賴(lài)地下土壤或地下水的熱交換，需重點(diǎn)考慮：（1）土壤熱物性：導(dǎo)熱系數(shù)、比熱容、含水率。導(dǎo)熱系數(shù)越高（如黏土>砂土），換熱效率越好；含水率影響土壤凍結(jié)特性（冬季需避免凍結(jié)）。（2）地下水溫與水量：地下水地源熱泵需評(píng)估含水層厚度、滲透系數(shù)、水溫（一般10~25℃為宜）、回灌能力（避免地面沉降）。（3）地質(zhì)構(gòu)造：如巖石層厚度（垂直埋管需考慮鉆孔難度）、土壤凍深（埋管深度需大于凍深）。（4）地下熱平衡：長(zhǎng)期運(yùn)行需評(píng)估冬夏季取/放熱是否平衡（如建筑冷熱負(fù)荷差異大，需輔助熱源/熱匯）。（5）地下水化學(xué)性質(zhì)：腐蝕性（影響埋管材質(zhì)選擇，如PE管耐腐蝕性?xún)?yōu)于鋼管）、硬度（避免結(jié)垢）。5.簡(jiǎn)述空調(diào)水系統(tǒng)設(shè)計(jì)中，水泵選型的主要步驟及注意事項(xiàng)。答：水泵選型步驟：（1）計(jì)算系統(tǒng)總流量：Q=（冷負(fù)荷或熱負(fù)荷）/（水的比熱容×供回水溫差），冷負(fù)荷時(shí)水溫差通常5℃（6~11℃），熱負(fù)荷時(shí)10℃（70~80℃）。（2）計(jì)算系統(tǒng)總阻力：包括沿程阻力（管道長(zhǎng)度×比摩阻）、局部阻力（閥門(mén)、彎頭、換熱器等的阻力系數(shù)×流速平方/2g）、設(shè)備阻力（如蒸發(fā)器、冷凝器的水側(cè)阻力）。（3）確定水泵揚(yáng)程：H=（系統(tǒng)總阻力+最不利環(huán)路提升高度）×安全系數(shù)（一般1.1~1.2）。（4）選擇水泵型號(hào)：根據(jù)流量Q和揚(yáng)程H，查水泵性能曲線(xiàn)，選擇高效區(qū)（效率≥70%）的水泵，優(yōu)先選單級(jí)離心泵，多臺(tái)泵時(shí)考慮并聯(lián)特性（流量疊加，揚(yáng)程不變）。注意事項(xiàng)：-避免大流量小揚(yáng)程或小流量大揚(yáng)程的“大馬拉小車(chē)”現(xiàn)象，降低能耗；-并聯(lián)水泵需選擇相同型號(hào)，避免流量分配不均；-設(shè)置軟啟動(dòng)裝置，減少水錘效應(yīng)；-水泵入口需設(shè)過(guò)濾器，防止雜物堵塞；-考慮系統(tǒng)變流量運(yùn)行（如設(shè)置變頻器），適應(yīng)負(fù)荷變化。三、計(jì)算題（每題10分，共40分）1.某辦公室長(zhǎng)8m、寬6m、高3m，室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度26℃，相對(duì)濕度60%（焓值55kJ/kg）；室外空氣溫度35℃，相對(duì)濕度70%（焓值90kJ/kg）。人員密度0.1人/m2（每人顯熱50W，潛熱30W），照明負(fù)荷10W/m2，設(shè)備負(fù)荷8W/m2（同時(shí)使用系數(shù)0.8）。新風(fēng)量按30m3/(h·人)計(jì)算，求該房間的總冷負(fù)荷（空氣密度1.2kg/m3，忽略圍護(hù)結(jié)構(gòu)冷負(fù)荷）。解：（1）人員冷負(fù)荷：人員數(shù)量=8×6×0.1=4.8人≈5人顯熱=5×50=250W，潛熱=5×30=150W，總?cè)藛T冷負(fù)荷=250+150=400W（2）照明冷負(fù)荷：照明功率=8×6×10=480W，冷負(fù)荷=480W（穩(wěn)定散熱）（3）設(shè)備冷負(fù)荷：設(shè)備功率=8×6×8=384W，考慮同時(shí)系數(shù)0.8，冷負(fù)荷=384×0.8=307.2W（4）新風(fēng)冷負(fù)荷：新風(fēng)量=5人×30m3/h=150m3/h=0.0417m3/s新風(fēng)質(zhì)量流量=0.0417×1.2=0.05kg/s新風(fēng)焓差=90-55=35kJ/kg=35000J/kg新風(fēng)冷負(fù)荷=0.05×35000=1750W（5）總冷負(fù)荷=400+480+307.2+1750=2937.2W≈2.94kW答：該房間總冷負(fù)荷約為2.94kW。2.某車(chē)間需設(shè)置機(jī)械送風(fēng)系統(tǒng)，室外空氣溫度-5℃（焓值-2kJ/kg），室內(nèi)設(shè)計(jì)溫度20℃（焓值40kJ/kg），送風(fēng)量為10000m3/h（空氣密度1.2kg/m3），采用蒸汽加熱器加熱空氣，蒸汽壓力0.3MPa（汽化潛熱2163kJ/kg），求蒸汽消耗量（忽略加熱過(guò)程熱損失）。解：（1）送風(fēng)質(zhì)量流量=10000×1.2=12000kg/h（2）需加熱量Q=質(zhì)量流量×（室內(nèi)空氣焓值-室外空氣焓值）=12000×(40-(-2))=12000×42=504000kJ/h（3）蒸汽消耗量=Q/汽化潛熱=504000/2163≈233kg/h答：蒸汽消耗量約為233kg/h。3.某空調(diào)系統(tǒng)采用雙管制冷水系統(tǒng)，供回水溫度7℃/12℃，總冷負(fù)荷500kW，最不利環(huán)路管道長(zhǎng)度150m（比摩阻60Pa/m），局部阻力總和為8000Pa，蒸發(fā)器水側(cè)阻力100kPa，求循環(huán)水泵的流量和揚(yáng)程（水的比熱容4.186kJ/(kg·℃)，密度1000kg/m3）。解：（1）流量Q=冷負(fù)荷/(c×Δt)=500kW/(4.186kJ/(kg·℃)×(12-7)℃)=500×103/(4.186×103×5)=500/(20.93)≈23.9m3/