上海交通大学期末考题(1) 1.简述题(每题10分) (1)据p-v图,在T-s图上画出循环A(1-2-3-4-1)和循环B(1-2-3-4-1) 比较其热效率的大小并简述理由 题1(1)附图 (2)画出活塞式内燃机混合加热、定压加热、定容加热理想循环的T-s图,并分析为什么 提高压缩比ε总可使上述各循环热效率n提高; (3)画出压缩空气制冷循环的T-s图,并分析循环的制冷量q、制冷系数E与循环的压比丌 的关系 (4)什么是饱和湿空气?湿空气的吸湿能力与其干、湿球温度的关系如何? 题1(2)附图 题1(3)附图 2.计算题 (1)用活塞式压气机将qm=1kg/s,0.05MPa,27℃的氧气加压到125MPa。①若采用一级压 缩,压气机的余容比=004,压缩过程的多变指数n=1.25,求压气机的容积效率刀和理 论消耗功率P(kw):②若采用二级压缩、中间冷却,每级缸的余容比相等,即σ1=σ2=0.04
上海交通大学期末考题（1） ⒈ 简述题（每题 10 分） ⑴ 据 p − v 图，在 T − s 图上画出循环 A（1－2－3－4－1）和循环 B（1－2 －3－4－1）， 比较其热效率的大小并简述理由： ⑵ 画出活塞式内燃机混合加热、定压加热、定容加热理想循环的 T − s 图，并分析为什么 提高压缩比 总可使上述各循环热效率 t 提高； ⑶ 画出压缩空气制冷循环的 T − s 图，并分析循环的制冷量 l q 、制冷系数 与循环的压比 的关系； ⑷ 什么是饱和湿空气？湿空气的吸湿能力与其干、湿球温度的关系如何？ T o s 2 1 ⒉ 计算题 ⑴ 用活塞式压气机将 m q ＝1kg/s，0.05MPa，27℃的氧气加压到 1.25 MPa。①若采用一级压 缩，压气机的余容比 ＝0.04，压缩过程的多变指数 n ＝1.25，求压气机的容积效率 v 和理 论消耗功率 P(kw)；②若采用二级压缩、中间冷却，每级缸的余容比相等，即 1 = 2 = 0.04 ， 2 2＇ 3 4 1 3 2＇ 2 1 4 p o v T o s 题 1⑴附图 T o s T 0 T C 题 1⑵附图 题 1⑶附图
多变指数也相等,n1=n2=1.25,再求压气机的容积效率刀,和消耗功率P(kw)。已知氧气 可作理想气体,比热容取定值,R4=260J(kg·K)(15分) (2)一燃气轮机装置,按等压加热循环工作。压缩机进口参数为1=27℃,p1=0.1MPa 压缩机增压比x=6,燃气轮机进口燃气温度为13=800℃,压缩机绝热效率7。=0.8,燃 气轮机相对内效率n=0.85。①画出此循环的T-s图:;②求该装置的热效率:③试计 算lkg燃气流经压气机、燃气轮机时的熵增:④若采用极限回热,计算其热效率;⑤指出 提高装置热效率的热力学途径。燃气R=0.287k∥(kg·K),比热容取定值cn=1.005 J/(kg·K)。(15分) 360kgh,tx1=500℃C,Pg1=0.1MPa的废气资源定压加热t1=27℃,P21=01 MPa,流量qm=360kg/h的未饱和水,若废气的终温为37℃,过程中废气压降可忽略不计。 求:①水的终态温度1;②废气放出热量的可用能:③以废气为系统求过程的熵流和熵 产;④传热过程的不可逆作功能力损失(环境温度为27℃)。已知:水p=0.1MPa,t 27℃时,h=84k/kg,s1=03944J/kg·k);p=0.1MPa时,h=41751k/kg,h 26755k/kg。废气可看作理想气体,比热容取定值,R2=287J/(kgK),cp=1.01kJ/kg) (15分) (4)进入渐缩喷管的空气的参数为P1=0.5MPa,t1=327℃,cn=150m/s。若喷管的背压Pb 270kPa,出口截面积A,=3.0cm2。求:①空气在管内作定熵流动时,喷管出口截面上 气流的温度2,流速c2及喷管的质量流量qm;②马赫数M=0.7处的截面积A:③简 要讨论缩放喷管背压Pb升高(但仍小于临界压力Pσ)时的喷管内流动状况。设空气可作 理想气体处理,比热取定值,R2=287J(kg…K),cp=1005kJ(kg·K)。(15分)
多变指数也相等， n1 = n2 ＝1.25，再求压气机的容积效率 v 和消耗功率 P(kw)。已知氧气 可作理想气体，比热容取定值， Rg ＝260 J/(kg·K)。（15 分） ⑵ 一燃气轮机装置，按等压加热循环工作。压缩机进口参数为 1 t ＝27℃， 1 p ＝0.1 MPa， 压缩机增压比 ＝6，燃气轮机进口燃气温度为 3 t ＝800℃，压缩机绝热效率 c ＝0.88，燃 气轮机相对内效率 T ＝0.85。① 画出此循环的 T − s 图；② 求该装置的热效率；③ 试计 算 1kg 燃气流经压气机、燃气轮机时的熵增；④ 若采用极限回热，计算其热效率；⑤ 指出 提高装置热效率的热力学途径。燃气 Rg ＝0.287 kJ/(kg·K)，比热容取定值 p c ＝1.005 kJ/(kg·K)。（15 分） ⑶ 用 m q ＝360 kg/h， g1 t ＝500℃， g1 p ＝0.1 MPa 的废气资源定压加热 s1 t ＝27℃， ps1 ＝0.1 MPa，流量 m q ＝360 kg/h 的未饱和水，若废气的终温为 37℃，过程中废气压降可忽略不计。 求：① 水的终态温度 s2 t ；② 废气放出热量的可用能；③ 以废气为系统求过程的熵流和熵 产；④ 传热过程的不可逆作功能力损失（环境温度为 27℃）。已知：水 p ＝0.1 MPa，t ＝ 27℃时， 1 h ＝84 kJ/kg， 1 s ＝0.3944 kJ/(kg·K)； p ＝0.1 MPa 时， h ＝417.51 kJ/kg，h＝ 2675.5 kJ/kg。废气可看作理想气体，比热容取定值， Rg ＝287 J/(kg·K)， p c ＝1.01 kJ/(kg·K)。 （15 分） ⑷ 进入渐缩喷管的空气的参数为 1 p ＝0.5MPa，1 t ＝327℃， f 1 c ＝150 m/s。若喷管的背压 b p ＝270 kPa，出口截面积 A2 =3.0 cm 2 。求：① 空气在管内作定熵流动时，喷管出口截面上 气流的温度 2 t ，流速 f 2 c 及喷管的质量流量 m q ；② 马赫数 M a ＝0.7 处的截面积 A ；③ 简 要讨论缩放喷管背压 b p 升高（但仍小于临界压力 pcr ）时的喷管内流动状况。设空气可作 理想气体处理，比热取定值， Rg ＝287 J/(kg·K)， p c ＝1.005 kJ/(kg·K)。（15 分）