2025年大學(xué)熱能動(dòng)力工程（動(dòng)力系統(tǒng)）期末試題

（考試時(shí)間：90分鐘滿分100分）班級(jí)______姓名______第I卷（選擇題，共30分）（總共10題，每題3分，每題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的，請(qǐng)將正確答案填在括號(hào)內(nèi)）1.下列關(guān)于熱力系統(tǒng)的說(shuō)法，正確的是（）A.閉口系統(tǒng)與外界沒(méi)有物質(zhì)交換B.開(kāi)口系統(tǒng)與外界只有能量交換C.絕熱系統(tǒng)與外界沒(méi)有熱量交換D.孤立系統(tǒng)與外界既無(wú)物質(zhì)交換也無(wú)能量交換答案：ACD2.工質(zhì)經(jīng)歷一個(gè)不可逆循環(huán)后，其熵變（）A.大于零B.小于零C.等于零D.不確定答案：C3.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.工質(zhì)性質(zhì)D.高溫?zé)嵩礈囟群偷蜏責(zé)嵩礈囟却鸢福篋4.蒸汽動(dòng)力循環(huán)中，提高循環(huán)熱效率的有效方法是（）A.提高蒸汽初溫B.提高蒸汽初壓C.降低乏汽壓力D.以上都是答案：D5.對(duì)于朗肯循環(huán)，下列說(shuō)法錯(cuò)誤的是（）A.由定壓加熱、絕熱膨脹、定壓放熱和絕熱壓縮四個(gè)過(guò)程組成B.汽輪機(jī)的排汽在凝汽器中全部凝結(jié)成水C.水泵消耗的功可以忽略不計(jì)D.鍋爐產(chǎn)生的蒸汽在汽輪機(jī)中絕熱膨脹對(duì)外做功答案：C6.燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)中，壓縮比增加時(shí)，循環(huán)熱效率（）A.增加B.降低C.不變D.先增加后降低答案：D7.回?zé)嵫h(huán)能夠提高循環(huán)熱效率的原因是（）A.減少了冷源損失B.提高了平均吸熱溫度C.減少了工質(zhì)的流量D.降低了蒸汽的初壓答案：B8.下列哪種設(shè)備不屬于動(dòng)力系統(tǒng)中的輔助設(shè)備（）A.給水泵B.凝結(jié)水泵C.過(guò)熱器D.循環(huán)水泵答案：C9.鍋爐的熱效率主要取決于（）A.燃料的種類B.鍋爐的結(jié)構(gòu)C.運(yùn)行工況D.以上都是答案：D10.提高動(dòng)力系統(tǒng)經(jīng)濟(jì)性的主要途徑不包括（）A.提高循環(huán)熱效率B.減少散熱損失C.增加設(shè)備投資D.降低廠用電率答案：C第II卷（非選擇題，共70分）二、填空題（每題3分，共15分）1.熱力系統(tǒng)是指人為選取的由______組成的系統(tǒng)。答案：一定范圍內(nèi)的工質(zhì)2.理想氣體的內(nèi)能是溫度的______函數(shù)。答案：?jiǎn)沃?.卡諾定理指出，在相同溫度的高溫?zé)嵩春拖嗤瑴囟鹊牡蜏責(zé)嵩粗g工作的一切可逆循環(huán)，其熱效率都______，且與______無(wú)關(guān)。答案：相等；工質(zhì)性質(zhì)4.蒸汽在汽輪機(jī)中絕熱膨脹做功的過(guò)程稱為_(kāi)_____過(guò)程。答案：熱力5.動(dòng)力系統(tǒng)的主要性能指標(biāo)包括______、______和______。答案：熱效率；功率；煤耗率三、簡(jiǎn)答題（每題10分，共30分）1.簡(jiǎn)述熱力循環(huán)的定義及其分類。答案：熱力循環(huán)是工質(zhì)從某一狀態(tài)點(diǎn)開(kāi)始，經(jīng)過(guò)一系列狀態(tài)變化后又回到初始狀態(tài)點(diǎn)的封閉過(guò)程。分類：按循環(huán)的經(jīng)濟(jì)性可分為可逆循環(huán)和不可逆循環(huán)；按循環(huán)的組成可分為簡(jiǎn)單循環(huán)和復(fù)雜循環(huán)；按循環(huán)的工質(zhì)可分為蒸汽循環(huán)、燃?xì)庋h(huán)等。2.說(shuō)明蒸汽動(dòng)力循環(huán)中提高熱效率的主要方法。答案：提高蒸汽初溫、初壓，降低乏汽壓力。提高蒸汽初溫可提高平均吸熱溫度；提高蒸汽初壓能增加膨脹比，對(duì)外做功增多；降低乏汽壓力可減少冷源損失，從而提高循環(huán)熱效率。3.簡(jiǎn)述燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的工作過(guò)程。答案：燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)由壓氣機(jī)絕熱壓縮空氣，燃料與空氣在燃燒室定壓加熱，高溫燃?xì)庠谌細(xì)廨啓C(jī)中絕熱膨脹做功，最后乏氣在大氣中定壓放熱四個(gè)過(guò)程組成?？諝饨?jīng)壓縮后壓力和溫度升高，進(jìn)入燃燒室與燃料混合燃燒，燃?xì)猥@得高溫高壓后進(jìn)入燃?xì)廨啓C(jī)膨脹做功，輸出機(jī)械功。四、分析題（15分）材料：某蒸汽動(dòng)力廠采用朗肯循環(huán)，蒸汽初壓為3MPa，初溫為400℃，乏汽壓力為0.004MPa。已知鍋爐的熱效率為85%，汽輪機(jī)的相對(duì)內(nèi)效率為88%，水泵的功可以忽略不計(jì)。問(wèn)題：計(jì)算該循環(huán)的熱效率，并分析提高熱效率的途徑。答案：首先根據(jù)蒸汽初參數(shù)和乏汽壓力查水蒸氣性質(zhì)表得到相關(guān)參數(shù)。計(jì)算汽輪機(jī)理想比焓降，進(jìn)而得到汽輪機(jī)實(shí)際比焓降。計(jì)算鍋爐吸熱量和汽輪機(jī)輸出功。通過(guò)公式計(jì)算循環(huán)熱效率。提高熱效率的途徑：提高蒸汽初溫、初壓，降低乏汽壓力等?？赏ㄟ^(guò)改進(jìn)鍋爐和汽輪機(jī)設(shè)備性能等方式來(lái)實(shí)現(xiàn)。五、論述題（20分）材料：隨著能源需求的不斷增長(zhǎng)和環(huán)保要求的日益提高，提高動(dòng)力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性成為研究的重點(diǎn)。問(wèn)題：論述如何從熱力循環(huán)、設(shè)備性能等方面提高動(dòng)力系統(tǒng)的經(jīng)濟(jì)性和環(huán)保性。答案：從熱力循環(huán)角度，優(yōu)化循環(huán)結(jié)構(gòu)，采用回?zé)?、再熱等先進(jìn)循環(huán)方式提高熱效率，減少能源消耗。提高蒸汽初參數(shù)，降低乏汽壓力等。從設(shè)備性能方面，提高鍋爐的熱效率，減少散熱和排煙熱損失。優(yōu)化汽輪機(jī)設(shè)計(jì)，提高其效率。