能源工程导论期末考试题ffry.docx
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1、1、布雷雷顿循环环和朗肯肯循环有有何区别别1布雷顿顿循环是是以气体体为工质的制冷循循环,工质可可以是空空气、二二氧化碳碳(COO2)、氮气(N2)、氦(He)等气体;朗肯循环是指以水蒸气为工质的制冷循环。2和布雷雷顿循环环相比,朗朗肯循环环的压缩缩功少,等等压吸、排排热过程程的不可可逆损失失小。3朗肯循循环在放放热过程程中水蒸蒸汽是全全部凝结结的,而而布雷顿顿循环则则不是2、说明明“从低温温热源到到高温热热源”热能动动力循环环“从低温温热源到到高温热热源”的热能能动力循循环是指指消耗一一部分低低品位能能源(机机械能、电电能或高高温热能能)为补补偿,使使热能从从低温热热源向高高温热源源传递的的装
2、置。其其实质是是借助降降低一定定量的功功的品位位,提供供品位较较低而数数量更多多的能量量。热可可以自发发地从高高温物体体传向低低温物体体,而欲欲从低温温物体传传向高温温物体,但必须依靠使用某种动力驱动的装置热泵。这也就是热力学第二定律所阐述的:热不可能自发地、不付代价地从低温物体传到高温物体。当热泵在将热由低温物体传至高温物体的过程中,在低温物体一端,由于热的失去而产生制冷效应,在高温物体一端,则由于热的获得而产生制热效应。因此,热泵工作的过程中,制冷与制热两种效应是同时并存的。概括地说,就是一个过程,两种效应。但在实际应用中,或用其制冷,或用其制热,或用其轮换制冷制热,或用 同时制冷及制热。
3、同时制冷及制热除外,热泵单独用作制冷或制热时,其相对的另一种效应是不加以利用的。3、蒸汽汽轮机所所用燃料料有何特特点和选选择?蒸汽轮机机靠蒸汽汽推动,蒸汽的的产生靠靠锅炉,提供蒸蒸汽的锅锅炉有烧烧煤、木木头、油油等,也也有核能能,还可以以利用原原子能,蒸汽轮轮机相对对于核动动力和燃燃气轮机机具有技技术难度度低,成成本低等等优点。但但启动慢慢,不适适合装备备需要频频繁机动动的舰艇艇,如反反潜舰4、计算算理论空空气量。PP18-19理论空气气量:根根据燃烧烧的化学学反应,单单位燃料料完全燃燃烧时理理论上所所需的干干空气就就是理论论空气量量。其单单位对固固体及液液体燃料料为m33空气/kg燃燃料,对
4、对气体燃燃料为mm3空气/m3。可以以由燃料料的化学学反应式式算出各各种元素素完全燃燃烧时的的理论空空气量,每每1kgg碳完全全燃烧时时需要理理论空气气量为88.899立方米米,每11kg硫硫完全燃燃烧需要要的理论论空气量量为3.33立立方米,每每1kgg氢完全全燃烧需需要的理理论空气气量为226.77立方米米 对各各种不同同的燃料料,由于于燃料中中所含碳碳、硫、氢氢的比例例不同,因因而其燃燃烧时的的理论空空气量也也不同。实际空气气量:为了使使燃料完完全燃烧烧而实际际供应的的空气量量就称之之为实际际空气量量。实际际空气量量与理论论空气量量的比值值称之为为过量空空气系数数。过量量空气系系数的大大
5、小与燃燃烧的种种类及燃燃烧方式式有关。知知道了过过量空气气系数即即可由理理论空气气量求出出实际燃燃烧时所所需供应应的空气气量。实际烟气气量:实实际燃烧烧过程是是不同的的过量空空气系数数下进行行的。当当完全燃燃烧时,实实际烟气气量可按按下式计计算:VVa=VVo+(-1)Lo (mm3 /kkg燃料料或m33 /mm3 燃料)式中:VVa为实实际烟气气量;VVo为理理论烟气气量;为过量量空气系系数;LLo为理理论空气气量5、请将将图3-12二二冲程汽汽油机原原理. P3661第一冲冲程-膨膨胀及进进、排气气冲程(活活塞下行行)。活活塞在上上止点附附近时,化化油器进进气口开开启,活活塞打开开通往曲
6、曲轴箱的的入口,新新鲜空气气燃油混混合气进进入曲轴轴箱;当当活塞继继续下行行时,在在排气口口首先开开启的同同时,活活塞打开开从曲轴轴箱通往往气缸的的入口,使使在曲轴轴箱内被被压缩的的混合气气进入气气缸,并并利用新新鲜的混混合气排排出燃烧烧的废气气。 2第第二冲程程-压缩缩、燃烧烧冲程(活活塞上行行)。活活塞先关关闭进气气口,然然后关闭闭排气口口,压缩缩汽缸中中的燃油油混合气气;在活活塞将要要到达上上止点前前,火花花塞将混混合气点点燃,浴浴室活塞塞将燃烧烧膨胀的的燃气推推向下行行,开始始另一个个膨胀做做功冲程程。6、吸收收式制冷冷机对工工作介质质有何要要求?吸收式制制冷机依依靠吸收收器发发生器组
7、组的作用用完成制制冷循环环的制冷冷机。它它用二元元溶液作作为工质质,其中中低沸点点组分用用作制冷冷剂 ,即利用用它的蒸蒸发来制制冷;高高沸点组组分用作作吸收剂剂,即利利用它对对制冷剂剂蒸气的的吸收作作用来完完成工作作循环。高沸点组和低沸点组两者组成工质对。 人们经过长期的研究,获得广泛应用的工质对只有氨水和溴化锂水溶液,前者用于低温系统,后者用于空调系统。具体有如下:(1)以以水作为为制冷剂剂的工质质对:水水溴溴化锂、水水氯氯化锂、水水碘碘化锂、水水氯氯化钙。(2)以以氨作为为制冷剂剂的工质质对:氨氨水水、乙胺胺水水、甲胺胺水水以及硫硫氰酸钠钠氨氨等。(3)以以醇作制制冷剂的的工质对对:制冷冷
8、剂通常常选用甲甲醇,主主要有甲甲醇溴化锂锂、甲醇醇溴溴化锌、及及甲醇溴化化锂溴化锌锌三元溶溶液工质质对等。(4)以以氟利昂昂作为制制冷剂工工质对:其中主主要是RR21、RR22与与四乙醇醇二甲基基乙醚等等有机物物组成的的工质对对。7、说明明“从高温温热源转转移到低低温热源源”的热动动力循环环?“从高温温热源转转移到低低温热源源”的热动动力循环环是热机机的循环环,热机机是实现现把热能能转换为为机械能能的装置置,如蒸蒸汽动力力装置、内内燃机及及燃气轮轮机装置置等。长长期实践践中发现现通过热热机循环环实现热热能转换换为机械械能时,总总要有一一部分热热量从高高温热源源传向低低温热源源。在热机的的每一次
9、次循环中中,工质质从高温温热源吸吸收热量量,增加加内能,并并将一部部分内能能通过作作功转化化为机械械能,另另一部分分内能在在低温热热源中通通过放热热(绝对对值)而而传给外外界,使使工质又又回到原原始状态态。8、说出出你对国国家能源源可持续续发展政政策内涵涵的理解解能源既是是重要的的必不可可少的经经济发展展和社会会生活的的物质前前提,又又是现实实的重要要污染来来源。解解决好我我国的能能源可持持续发展展战略问问题,是是实现我我国社会会经济可可持续发发展的重重要环节节。实现能源源可持续续发展,是是实现经经济社会会可持续续发展的的基础和和关键。中国能源发展战略的基本构想:节能效率优先,环境发展协调,内
10、外开发并举,以煤炭为主体、电力为中心,油气和新能源全面发展,以能源的可持续发展和有效利用支持经济社会的可持续发展。实现我国国能源可可持续发发展,迫迫切需要要制定和和实施能能源可持持续发展展战略。我我国能源源相对贫贫乏,能能源结构构不尽合合理,技技术设备备落后,能能源利用用效率较较低,这这就需要要我们优优化能源源结构。把把调整和和优化能能源结构构作为能能源可持持续发展展战略的的首要目目标。加加强国际际合作。能能源问题题已超出出区域和和经济范范畴,日日益呈现现出全球球化和政政治化的的特征,对对国家安安全、大大国关系系以及国国际战略略具有深深远影响响。我国国在世界界能源生生产和能能源消费费中的地地位
11、日益益重要,应应当积极极开展能能源外交交,把能能源作为为处理国国际关系系的重要要战略因因素加以以考虑。增增强政府府掌控能能力。当当前,世世界各国国都非常常重视增增强政府府掌控国国家能源源安全的的能力。9、吸收收式制冷冷和蒸汽汽压缩式式制冷有有何区别别?主要区别别在于:吸收式式制冷是是以消耗耗热能作作为补偿偿条件,实实现低温温向高温温排热;蒸气压压缩循环环是通过过消耗功功作为补补偿实现现制冷的的。两种循环环装置及及工作原原理比较较,区别别是:这这两种制制冷循环环将低压压蒸气变变为高压压蒸气采采用的方方式不同同,压缩缩式制冷冷循环通通过电动动机带动动压缩机机完成该该过程;吸收式式制冷循循环由两两个
12、局部部循环组组成:一一个低沸沸点的制制冷循环环、另一一个吸收收剂通过过发生器器、减压压阀、吸吸收器和和溶液泵泵构成的的溶液循循环。10、什什么是蒸蒸汽压缩缩制冷的的“过热循循环”? p446压缩机吸吸入前的的的制冷冷剂蒸汽汽的温度度高于吸吸气压力力下制冷冷剂的饱饱和温度度时,称称为过热热。具有有吸气过过热的循循环称为为过热循循环。在在过热区区。过热热度越大大,其等等熵线的的斜率越越小,11、分分别说明明热力循循环的可可逆和不不可逆过过程熵变等于于0就可可逆 熵熵变不等等于0就就不可逆逆可逆过程程是指热热力学系系统在状状态变化化时经历历的一种种理想过过程。热热力学系系统由某某一状态态出发,经经过
13、某一一过程到到达另一一状态后后,如果果存在另另一过程程,它能能使系统统和外界界完 全全复原,即即使系统统回到原原来状态态,同时时又完全全消除原原来过程程对外界界所产生生的一切切影响,则则原来的的过程称称为可逆逆过程。反反之,如如果不会会自发地地逆转且且无论采采用何种种办法都都不能使使系统和和外界完完全复原原,则原原来的过过程称为为不可逆逆过程,任何实实际过程程都是不不可逆过过程。12、凝凝汽式汽汽轮机组组和背压压式汽轮轮机组有有何区别别?1、凝汽汽式汽轮轮机完全全做功后后设有专专门的凝凝汽器凝凝设备将将做过功功的乏汽汽冷凝下下来回收收,凝结水水通过低低高压加加热器及及除氧器器后由给给水泵加加压
14、送至至锅炉循循环使用用,系统统较背压压机组要要复杂,机机组功率率较大,火火电厂均均采用凝凝汽机组组。背压式汽汽轮机压压式汽轮轮机是指指汽轮机机排汽压压力大于于大气压压力的一一种汽轮轮机,当当排汽用用作其他他中低压压汽轮机机的新汽汽时,则则称为前前置式汽汽轮机。其蒸汽做过功后直接抽出,不设凝汽设备,常见的背压机组功率较小,背压压力一般是1.0MPA,0.4MPA,一般是并入热网使用。2、凝汽式专门用来发电,而背压式用于热电联供13、热热力学第第二定律律时对能能量转化化过程具具有哪些些实际意意义?热力学第第二定律律,说明明了自然然界的实实际过程程都将是是单方面面进行的的不可逆逆过程。无无论是热热传
15、递过过程的方方向性,还还是热、功功转换过过程的方方向性以以及热转转换为功功所需要要的条件件,都是是如此。热热力学第第二定律律告诉我我们,物物体在能能量转化化过程中中,不可可能完全全转变为为功,必必然会有有一定的的损耗,也也就是说说不可能能有第二二类永动动机的出出现。热热力学第第二定律律的实际际意义,在在于既然然知道了了能量转转化过程程中必然然会有损损耗,那那么如何何提高热热效率,降降低能量量损耗,节节约能量量。由此此促进各各种循环环理论的的产生,推推动科技技进步。14、什什么是第第一类永永动机和和第二类类永动机机?第一类永永动机:在热力力学第一一定律建建立之前前,人民民曾幻想想制造出出一种永永
16、动的机机器,不不需要任任何燃料料和动力力,有不不消耗系系统本身身的内能能,却能能不断对对外做功功且永远远转动,这这类机器器叫做第第一类永永动机。第二类永永动机:发明一一种热机机,用它它把物体体与地面面摩擦所所产生的的热量都都吸收起起来并对对物体做做功,将将内能全全部转化化为动能能,使因因摩擦停停止运动动的物体体在地面面上重新新运动起起来,而而不引起起其他变变化,这这种热机机没有冷冷凝器,只只有单一一的热源源,它这这个从单单一热源源吸热使使之完全全变为有有用功而而不产生生其它影影响的热热机称为为第二类类永动机机。15、什什么是能能量传递递和转换换过程中中的“贬值”能量在传传递与转转换的过过程中,
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