2025年大學(xué)能源與動力工程（熱力系統(tǒng)）下學(xué)期模擬測試卷

（考試時間：90分鐘滿分100分）班級______姓名______一、單項(xiàng)選擇題（總共10題，每題3分，每題只有一個正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)）1.以下哪種熱力系統(tǒng)的工質(zhì)在系統(tǒng)內(nèi)不發(fā)生質(zhì)量交換（）A.開口系統(tǒng)B.閉口系統(tǒng)C.絕熱系統(tǒng)D.孤立系統(tǒng)2.熱力系統(tǒng)與外界交換熱量的多少取決于（）A.系統(tǒng)初終態(tài)B.過程路徑C.系統(tǒng)質(zhì)量D.系統(tǒng)壓力3.理想氣體的內(nèi)能是（）的函數(shù)。A.壓力和體積B.溫度和體積C.溫度和壓力D.溫度4.卡諾循環(huán)的熱效率只與（）有關(guān)。A.高溫?zé)嵩礈囟菳.低溫?zé)嵩礈囟菴.高低溫?zé)嵩礈囟缺菵.循環(huán)凈功5.實(shí)際氣體在什么情況下可近似看作理想氣體（）A.高溫低壓B.高溫高壓C.低溫低壓D.低溫高壓6.以下哪種設(shè)備不屬于熱力系統(tǒng)中的加熱器（）A.表面式加熱器B.混合式加熱器C.回?zé)峒訜崞鱀.過熱器7.熱力系統(tǒng)中，工質(zhì)經(jīng)歷一個不可逆過程后，其熵（）A.一定增加B.一定減小C.不變D.可能增加可能減小8.蒸汽動力循環(huán)中，提高循環(huán)熱效率的關(guān)鍵是（）A.提高蒸汽初參數(shù)B.降低蒸汽終參數(shù)C.提高平均吸熱溫度D.減少散熱損失9.朗肯循環(huán)的基本組成不包括（）A.鍋爐B.汽輪機(jī)C.壓縮機(jī)D.凝汽器10.對于回?zé)嵫h(huán)，以下說法正確的是（）A.提高了給水溫度，減少了冷源損失B.降低了汽輪機(jī)排汽濕度，提高了汽輪機(jī)效率C.增加了設(shè)備投資D.以上說法都正確二、多項(xiàng)選擇題（總共5題，每題4分，每題至少有兩個正確答案，請將正確答案填寫在括號內(nèi)）1.以下屬于熱力系統(tǒng)狀態(tài)參數(shù)的有（）A.壓力B.溫度C.比體積D.內(nèi)能E.熵2.影響氣體比熱容的因素有（）A.氣體種類B.氣體狀態(tài)C.加熱過程D.氣體質(zhì)量E.氣體壓力3.提高朗肯循環(huán)熱效率的方法有（）A.提高蒸汽初壓力B.提高蒸汽初溫度C.降低凝汽器壓力D.采用回?zé)嵫h(huán)E.增加汽輪機(jī)級數(shù)4.熱力系統(tǒng)中，不可逆損失包括（）A.摩擦損失B.節(jié)流損失C.散熱損失D.化學(xué)不完全燃燒損失E.電氣損失5.以下哪些設(shè)備屬于熱力系統(tǒng)中的輔助設(shè)備（）A.給水泵B.凝結(jié)水泵C.循環(huán)水泵D.風(fēng)機(jī)E.除氧器三、判斷題（總共10題，每題2分，判斷對錯，請在括號內(nèi)打√或×）1.閉口系統(tǒng)內(nèi)質(zhì)量保持恒定，不與外界交換質(zhì)量。（）2.熱量是熱力系統(tǒng)狀態(tài)變化時與外界傳遞的能量，其傳遞方向只與系統(tǒng)初終態(tài)有關(guān)。（）3.理想氣體的比熱是常數(shù)，與氣體狀態(tài)無關(guān)。（）4.卡諾循環(huán)是由兩個可逆定溫過程和兩個可逆絕熱過程組成。（）5.實(shí)際氣體在任何情況下都不能看作理想氣體。（）6.加熱器的作用是利用汽輪機(jī)抽汽加熱給水，提高循環(huán)熱效率。（）7.熵增原理表明，不可逆過程中熵一定增加。（）8.蒸汽動力循環(huán)中，提高蒸汽初參數(shù)對設(shè)備安全性沒有影響。（）9.回?zé)嵫h(huán)中，回?zé)峒墧?shù)越多，熱效率提高得越多。（）10.熱力系統(tǒng)中，工質(zhì)的膨脹功總是大于技術(shù)功。（）四、簡答題（總共3題，每題10分，請簡要回答問題）1.簡述熱力系統(tǒng)的分類及特點(diǎn)。2.說明提高卡諾循環(huán)熱效率的方法及原理。3.分析回?zé)嵫h(huán)提高熱效率的原因。五、計算題（總共1題，20分，請寫出詳細(xì)計算過程及答案）已知某朗肯循環(huán)，蒸汽初壓力為3MPa，初溫度為400℃，凝汽器壓力為5kPa。試計算該循環(huán)的熱效率、汽輪機(jī)出口蒸汽干度以及循環(huán)的汽耗率（已知蒸汽在3MPa、400℃時的焓h1=3231.7kJ/kg，在5kPa時飽和蒸汽焓h2'=2561.4kJ/kg，飽和水焓h2''=137.8kJ/kg，給水焓h3=191.8kJ/kg）。答案：一、單項(xiàng)選擇題1.B2.B3.D4.C5.A6.D7.A（不可逆過程熵一定增加）8.C9.C10.D二、多項(xiàng)選擇題1.ABCDE2.ABC3.ABCD4.ABCD5.ABCDE三、判斷題1.√2.×（熱量傳遞方向與過程有關(guān)）3.×（理想氣體比熱與狀態(tài)有關(guān)）4.√5.×（高溫低壓時可近似看作理想氣體）6.√7.×（不可逆絕熱過程熵增加，一般不可逆過程熵可能增加）8.×（提高蒸汽初參數(shù)對設(shè)備安全性有影響）9.×（回?zé)峒墧?shù)過多會使設(shè)備投資增加等，熱效率提高有一定限度）10.×（不一定，取決于具體過程）四、簡答題1.熱力系統(tǒng)分為開口系統(tǒng)、閉口系統(tǒng)、絕熱系統(tǒng)和孤立系統(tǒng)。開口系統(tǒng)與外界有物質(zhì)和能量交換；閉口系統(tǒng)只與外界有能量交換；絕熱系統(tǒng)與外界無熱量交換；孤立系統(tǒng)與外界無任何交換。2.提高卡諾循環(huán)熱效率的方法是提高高溫?zé)嵩礈囟然蚪档偷蜏責(zé)嵩礈囟?。原理是卡諾循環(huán)熱效率ηc=1-T2/T1，T1升高或T2降低，熱效率增大。3.回?zé)嵫h(huán)提高熱效率的原因：利用汽輪機(jī)抽汽加熱給水，減少了低溫蒸汽在凝汽器中的冷源損失；提高了給水溫度，使鍋爐中吸收的熱量減少，平均吸熱溫度提高，從而提高了循環(huán)熱效率。五、計算題1.首先求汽輪機(jī)出口蒸汽干度x：-已知h1=3231.7kJ/kg，h2'=2561.4kJ/kg，h2''=137.8kJ/kg，h3=191.8kJ/kg。-由h1-h2=h1-(h2''+x(h2'-h2''))可得：-3231.7-h2=3231.7-(137.8+x(2561.4-137.8))-先求h2：-循環(huán)吸熱量q1=h1-h3=3231.7-191.8=3039.9kJ/kg-循環(huán)放熱量q2=h2-h3-熱效率η=1-q2/q1-由凝汽器壓力5kPa查得飽和蒸汽焓和飽和水焓，通過熱效率公式反推h2。-η=1-(h2-h3)/(h1-h3)-設(shè)熱效率為η，先計算理論值，再逐步求解h2。-根據(jù)飽和蒸汽和飽和水焓值及熱效率公式計算h2，再計算干度x：-h2=h1-η(h1-h3)-計算得h2=1973.9kJ/kg-1973.9=137.8+x(2561.4-137.8)-解得x=0.792.熱效率η：-q1=h1-h3=3231.7-191.8=3039.9kJ/kg-q2=h2-h3=1973.9-191.8=1782.1kJ/kg-η=1-q2/q1=1-1782.1/3039.9=0.4143.汽耗率d：-循環(huán)凈功w0=q1-q2=3039.9-1782.1=1257.8kJ/kg-汽輪機(jī)進(jìn)汽量m=1/w