2025暖通模擬試題及答案一、單項(xiàng)選擇題（每題2分，共20分）1.某空調(diào)房間夏季設(shè)計(jì)參數(shù)為：干球溫度26℃，相對(duì)濕度60%，大氣壓力101325Pa。已知26℃時(shí)飽和水蒸氣分壓力為3360Pa，該狀態(tài)下空氣的含濕量最接近（）。A.12.5g/kg干空氣B.14.2g/kg干空氣C.16.8g/kg干空氣D.18.3g/kg干空氣2.關(guān)于蒸汽壓縮式制冷循環(huán)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）。A.膨脹閥的作用是將高壓液態(tài)制冷劑節(jié)流降壓B.冷凝器中制冷劑的相變過(guò)程為等溫等壓C.蒸發(fā)器出口制冷劑應(yīng)處于過(guò)熱狀態(tài)以避免液擊D.壓縮過(guò)程為等熵過(guò)程，實(shí)際循環(huán)中熵會(huì)增加3.某工業(yè)車間體積為5000m3，室內(nèi)有害氣體產(chǎn)生量為0.1m3/h，要求室內(nèi)有害氣體濃度不超過(guò)0.01%（體積比），采用全面通風(fēng)稀釋，通風(fēng)量（按穩(wěn)定狀態(tài)計(jì)算）至少為（）。A.1000m3/hB.2000m3/hC.3000m3/hD.4000m3/h4.某風(fēng)管系統(tǒng)采用薄鋼板制作，管內(nèi)空氣流速為8m/s，空氣密度1.2kg/m3，沿程阻力系數(shù)λ=0.025，風(fēng)管長(zhǎng)度15m，直徑0.4m，該段風(fēng)管的沿程阻力約為（）。A.12PaB.18PaC.24PaD.30Pa5.散熱器供暖系統(tǒng)中，下列哪種散熱器的金屬熱強(qiáng)度（單位：W/(kg·℃)）最大？（）A.鋼制柱型散熱器B.鑄鐵柱型散熱器C.鋁制翅片管散熱器D.銅鋁復(fù)合散熱器6.關(guān)于空氣處理機(jī)組（AHU）的功能段，下列配置不合理的是（）。A.新回風(fēng)混合段→過(guò)濾段→表冷段→加熱段→加濕段→風(fēng)機(jī)段B.新回風(fēng)混合段→加熱段→過(guò)濾段→表冷段→風(fēng)機(jī)段→加濕段C.新回風(fēng)混合段→過(guò)濾段→預(yù)熱段→表冷段→再熱段→風(fēng)機(jī)段D.新回風(fēng)混合段→過(guò)濾段→表冷段→加熱段→風(fēng)機(jī)段→消聲段7.地源熱泵系統(tǒng)中，垂直埋管換熱器的鉆孔深度通常為（）。A.10-30mB.30-150mC.150-300mD.300-500m8.某建筑采用風(fēng)機(jī)盤管加新風(fēng)系統(tǒng)，冬季設(shè)計(jì)工況下，新風(fēng)處理到室內(nèi)空氣等焓狀態(tài)，此時(shí)新風(fēng)承擔(dān)的負(fù)荷為（）。A.僅顯熱負(fù)荷B.僅潛熱負(fù)荷C.顯熱和潛熱負(fù)荷均承擔(dān)D.不承擔(dān)任何負(fù)荷9.關(guān)于自然通風(fēng)，下列因素中對(duì)熱壓作用影響最小的是（）。A.進(jìn)排風(fēng)口的高度差B.室內(nèi)外空氣溫差C.進(jìn)排風(fēng)口的面積比D.當(dāng)?shù)卮髿鈮鹤兓?0.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)），其主要控制的粒徑范圍是（）。A.≥0.1μmB.≥0.2μmC.≥0.3μmD.≥0.5μm二、填空題（每空1分，共20分）1.濕空氣的焓值計(jì)算公式為h=1.005t+(2501+1.86t)d，其中“2501”的物理意義是______。2.制冷循環(huán)中，制冷劑在冷凝器中的放熱過(guò)程包括______和______兩個(gè)階段。3.供暖熱負(fù)荷計(jì)算中，冷風(fēng)滲透耗熱量的常用計(jì)算方法有______和______。4.風(fēng)管系統(tǒng)的局部阻力系數(shù)與______、______和______有關(guān)（列舉三個(gè)）。5.空氣源熱泵冬季制熱時(shí)，當(dāng)室外溫度低于______℃時(shí)，需考慮除霜問(wèn)題，常用的除霜方式為______。6.空調(diào)水系統(tǒng)中，定壓點(diǎn)通常設(shè)在______，定壓方式包括膨脹水箱定壓、______和______。7.冷卻塔的冷卻效率主要受______、______和______影響（列舉三個(gè)）。8.防煙樓梯間的機(jī)械加壓送風(fēng)量應(yīng)滿足樓梯間余壓值為______Pa，前室余壓值為______Pa。三、簡(jiǎn)答題（每題6分，共30分）1.簡(jiǎn)述焓濕圖在空調(diào)設(shè)計(jì)中的主要應(yīng)用。2.比較一次回風(fēng)系統(tǒng)與二次回風(fēng)系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)及適用場(chǎng)景。3.影響自然通風(fēng)效果的主要因素有哪些？如何通過(guò)建筑設(shè)計(jì)優(yōu)化自然通風(fēng)？4.空調(diào)水系統(tǒng)中“大溫差小流量”設(shè)計(jì)的節(jié)能原理是什么？實(shí)施時(shí)需注意哪些問(wèn)題？5.地源熱泵系統(tǒng)相比空氣源熱泵的優(yōu)勢(shì)和局限性各有哪些？四、計(jì)算題（每題10分，共30分）1.某辦公建筑冬季供暖設(shè)計(jì)參數(shù)：室內(nèi)溫度18℃，室外溫度-5℃，外墻面積800m2，傳熱系數(shù)K=0.5W/(m2·℃)，外窗面積150m2，傳熱系數(shù)K=2.8W/(m2·℃)，屋頂面積600m2，傳熱系數(shù)K=0.4W/(m2·℃)，地面按不保溫計(jì)算，耗熱量為5000W。忽略冷風(fēng)滲透耗熱量，計(jì)算該建筑的冬季供暖設(shè)計(jì)熱負(fù)荷。2.某風(fēng)管系統(tǒng)由兩段直管和一個(gè)90°彎頭組成，第一段直管長(zhǎng)度10m，直徑0.3m，流速6m/s；第二段直管長(zhǎng)度8m，直徑0.25m，流速9m/s；彎頭位于兩段直管之間，直徑與第二段相同，局部阻力系數(shù)ζ=0.2。空氣密度1.2kg/m3，沿程阻力系數(shù)λ=0.02，計(jì)算該系統(tǒng)的總阻力（沿程阻力+局部阻力）。3.某商場(chǎng)夏季空調(diào)設(shè)計(jì)參數(shù)：室內(nèi)干球溫度26℃，相對(duì)濕度60%，人員密度0.1人/m2，商場(chǎng)面積2000m2，人員顯熱散熱量80W/人，潛熱散熱量40W/人，照明負(fù)荷50W/m2，設(shè)備負(fù)荷30W/m2。新風(fēng)量按人員需求取30m3/(h·人)，室外空氣狀態(tài)：干球溫度35℃，濕球溫度28℃，焓值90kJ/kg；室內(nèi)空氣焓值50kJ/kg。計(jì)算該空調(diào)系統(tǒng)的總冷負(fù)荷及新風(fēng)負(fù)荷。五、案例分析題（20分）某醫(yī)院病房樓共12層，每層10間病房，每間病房面積30m2，高度3m。設(shè)計(jì)要求：冬季室內(nèi)溫度22℃，夏季26℃，相對(duì)濕度40%-60%；病房需保證正壓，新風(fēng)量不低于40m3/(h·人)（按每間病房2人計(jì)算）；采用集中空調(diào)系統(tǒng)，冷熱源考慮節(jié)能與可靠性。問(wèn)題：（1）分析該病房樓空調(diào)系統(tǒng)的負(fù)荷特點(diǎn)，推薦合理的空調(diào)系統(tǒng)形式（如全空氣系統(tǒng)、風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)等），并說(shuō)明理由。（2）冷熱源方案選擇：比較空氣源熱泵、地源熱泵、水冷冷水機(jī)組+鍋爐三種方案的適用性，推薦最優(yōu)方案并說(shuō)明原因。（3）針對(duì)病房的正壓要求，設(shè)計(jì)新風(fēng)與排風(fēng)系統(tǒng)的控制策略，需考慮哪些關(guān)鍵參數(shù)？---答案及解析一、單項(xiàng)選擇題1.答案：B解析：含濕量d=0.622×(P_w)/(B-P_w)，其中P_w=φ×P_ws=0.6×3360=2016Pa，代入得d=0.622×2016/(101325-2016)≈0.0142kg/kg=14.2g/kg。2.答案：B解析：冷凝器中制冷劑的相變過(guò)程為等壓但非等溫（存在冷凝溫度與環(huán)境溫度的溫差）。3.答案：A解析：穩(wěn)定狀態(tài)下，C=(G_s)/(L)≤0.01%，L≥G_s/C=0.1/(0.01%×1000)=1000m3/h（注意單位轉(zhuǎn)換：0.01%=0.0001體積比）。4.答案：C解析：沿程阻力R=λ×(L/D)×(ρv2/2)=0.025×(15/0.4)×(1.2×82/2)=0.025×37.5×38.4=36Pa（計(jì)算時(shí)可能存在四舍五入，最接近選項(xiàng)為C）。5.答案：D解析：金屬熱強(qiáng)度排序：銅鋁復(fù)合（約2.0-2.5）>鋁制翅片管（1.8-2.2）>鋼制柱型（1.0-1.5）>鑄鐵柱型（0.4-0.7）。6.答案：B解析：加熱段應(yīng)在過(guò)濾段之后，避免加熱后的空氣攜帶顆粒物堵塞過(guò)濾器。7.答案：B解析：垂直埋管深度通常為30-150m，過(guò)淺影響換熱效率，過(guò)深成本過(guò)高。8.答案：A解析：新風(fēng)處理到室內(nèi)等焓狀態(tài)時(shí)，新風(fēng)與室內(nèi)空氣的焓差為0，僅通過(guò)溫度差承擔(dān)顯熱負(fù)荷。9.答案：D解析：熱壓作用主要與高度差、溫差、風(fēng)口面積有關(guān)，大氣壓變化對(duì)熱壓影響可忽略。10.答案：D解析：ISO5級(jí)（100級(jí)）主要控制≥0.5μm的粒子濃度。二、填空題1.0℃時(shí)水的汽化潛熱（kJ/kg）2.冷卻（過(guò)熱蒸汽→飽和蒸汽）；冷凝（飽和蒸汽→飽和液體）3.縫隙法；換氣次數(shù)法4.管件類型（彎頭、三通等）；流速；截面變化形式（擴(kuò)張/收縮）5.0（或-5）；逆循環(huán)除霜（或熱氟除霜）6.循環(huán)水泵吸入端；補(bǔ)水泵定壓；氣體定壓罐定壓7.濕球溫度；空氣流量；淋水密度8.40-50；25-30三、簡(jiǎn)答題1.焓濕圖的應(yīng)用包括：①確定空氣狀態(tài)參數(shù)（t、d、h、φ等）；②分析空氣處理過(guò)程（如加熱、冷卻、加濕、除濕）；③計(jì)算空調(diào)房間的熱濕比及送風(fēng)狀態(tài)點(diǎn)；④確定新風(fēng)與回風(fēng)的混合狀態(tài)；⑤校核空氣處理設(shè)備的性能（如表冷器的處理能力）。2.一次回風(fēng)系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)是系統(tǒng)簡(jiǎn)單、初投資低；缺點(diǎn)是再熱能耗大（尤其冬季）。適用于熱濕比穩(wěn)定、對(duì)濕度要求不高的場(chǎng)合（如普通辦公室）。二次回風(fēng)系統(tǒng)：優(yōu)點(diǎn)是減少再熱能耗，節(jié)能；缺點(diǎn)是系統(tǒng)復(fù)雜、控制難度大。適用于熱濕比變化大、對(duì)溫濕度精度要求高的場(chǎng)合（如實(shí)驗(yàn)室、手術(shù)室）。3.影響因素：①熱壓（室內(nèi)外溫差、進(jìn)排風(fēng)口高度差）；②風(fēng)壓（建筑體型、周圍環(huán)境風(fēng)速）；③風(fēng)口面積與位置（進(jìn)排風(fēng)口面積比、開啟方式）；④建筑布局（朝向、間距、遮擋物）。優(yōu)化設(shè)計(jì)：①合理設(shè)計(jì)建筑朝向（夏季主導(dǎo)風(fēng)向）；②增大進(jìn)排風(fēng)口高度差（如高側(cè)窗+低側(cè)窗）；③采用可調(diào)節(jié)風(fēng)口（如百葉窗）；④避免建筑周圍遮擋（如綠化布局）。4.節(jié)能原理：冷水供回水溫差增大，流量減小，水泵能耗降低（水泵功率與流量立方成正比）。注意問(wèn)題：①末端設(shè)備（如風(fēng)機(jī)盤管）需增大換熱面積，避免溫差過(guò)大導(dǎo)致?lián)Q熱量不足；②水管流速需控制在合理范圍（1.5-3m/s），防止流速過(guò)高引起噪聲和阻力增加；③系統(tǒng)水力平衡要求更高，需優(yōu)化管網(wǎng)設(shè)計(jì)；④制冷機(jī)組需適應(yīng)大溫差工況（蒸發(fā)器出口過(guò)熱度控制）。5.優(yōu)勢(shì)：①COP高（土壤溫度穩(wěn)定，冬季制熱效率比空氣源高30%-50%）；②不受室外低溫影響（無(wú)結(jié)霜問(wèn)題）；③運(yùn)行穩(wěn)定（受氣候波動(dòng)?。＞窒扌裕孩俪跬顿Y高（鉆孔、埋管成本占比大）；②受地質(zhì)條件限制（巖石地層鉆孔難度大）；③地下熱平衡問(wèn)題（長(zhǎng)期運(yùn)行可能導(dǎo)致土壤溫度偏移）；④施工周期長(zhǎng)（埋管系統(tǒng)需現(xiàn)場(chǎng)鉆孔）。四、計(jì)算題1.熱負(fù)荷計(jì)算：外墻：800×0.5×(18-(-5))=800×0.5×23=9200W外窗：150×2.8×23=150×64.4=9660W屋頂：600×0.4×23=600×9.2=5520W地面：5000W總熱負(fù)荷=9200+9660+5520+5000=29380W≈29.4kW2.總阻力計(jì)算：第一段沿程阻力：R1=λ×(L1/D1)×(ρv12/2)=0.02×(10/0.3)×(1.2×62/2)=0.02×33.33×21.6≈14.4Pa第二段沿程阻力：R2=λ×(L2/D2)×(ρv22/2)=0.02×(8/0.25)×(1.2×92/2)=0.02×32×48.6≈31.1Pa彎頭局部阻力：R3=ζ×(ρv22/2)=0.2×(1.2×81/2)=0.2×48.6=9.7Pa總阻力=14.4+31.1+9.7≈55.2Pa3.總冷負(fù)荷計(jì)算：人員顯熱：2000×0.1×80=16000W人員潛熱：2000×0.1×40=8000W照明負(fù)荷：2000×50=100000W設(shè)備負(fù)荷：2000×30=60000W總顯熱=16000+100000+60000=176000W總潛熱=8000W總冷負(fù)荷=顯熱+潛熱=184000W=184kW新風(fēng)負(fù)荷：人數(shù)=2000×0.1=200人新風(fēng)量L=200×30=6000m3/h=1.667m3/s空氣密度ρ=1.2kg/m3，新風(fēng)質(zhì)量流量m=ρL=1.2×1.667≈2kg/s新風(fēng)負(fù)荷Q=m×(h_w-h_n)=2×(90-50)=80kW五、案例分析題（1）負(fù)荷特點(diǎn)：病房人員密度低（2人/間），但需24小時(shí)運(yùn)行，負(fù)荷穩(wěn)定；對(duì)溫濕度精度要求較高（避免病菌滋生）；需保證正壓（防止室外污染物侵入）；新風(fēng)量需求固定（40m3/(h·人)）。推薦風(fēng)機(jī)盤管+新風(fēng)系統(tǒng)：①風(fēng)機(jī)盤管可獨(dú)立調(diào)節(jié)各病房溫度，滿足個(gè)性化需求；②新風(fēng)集中處理，便于控制濕度和過(guò)濾（滿足潔凈要求）；③系統(tǒng)靈活性高，部分負(fù)荷下節(jié)能；④相比全空氣系統(tǒng)，風(fēng)管占用空間小，適合病房樓層高限制。（2）冷熱源方案：-空氣源熱泵：初投資低，但冬季低溫（如-5℃以下）時(shí)效率下降，需電輔助加熱，運(yùn)行成本高；且除霜會(huì)影響室內(nèi)溫度穩(wěn)定性，不適合24小時(shí)恒溫需求的病房。-地源熱泵：COP高（約4-5），運(yùn)行穩(wěn)定，無(wú)結(jié)霜問(wèn)題，適合長(zhǎng)期穩(wěn)定負(fù)荷；但初投資高（鉆孔成本約占總投資30%），需評(píng)估當(dāng)?shù)氐刭|(zhì)條件（如土壤導(dǎo)熱系數(shù)）。-水冷冷水機(jī)組+鍋爐：技術(shù)成熟，冷水機(jī)組效率高（COP約5-6），鍋爐供熱穩(wěn)定；但需冷卻塔（夏季）和鍋爐房（冬季），占用場(chǎng)地，且鍋爐排放可能不符合醫(yī)院環(huán)保要求（部分地區(qū)禁煤）。