2025年中职（热能动力工程）热能利用阶段测试试题及答案.doc

2025年中职（热能动力工程）热能利用阶段测试试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分） 班级______ 姓名______

第I卷（选择题，共30分）
（总共10题，每题3分，每题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的，请将正确选项填在括号内）
1. 以下哪种能源不属于一次能源？（ ）
A. 煤炭 B. 石油 C. 电力 D. 天然气
2. 卡诺循环的效率只与（ ）有关。
A. 高温热源温度 B. 低温热源温度 C. 工质种类 D. 高温热源温度和低温热源温度
3. 热机是将（ ）转化为机械能的装置。
A. 热能 B. 电能 C. 化学能 D. 光能
4. 以下哪种设备不是热能动力工程中常见的动力设备？（ ）
A. 汽轮机 B. 内燃机 C. 电动机 D. 燃气轮机
5. 热力学第零定律主要说明了（ ）。
A. 能量守恒 B. 热平衡 C. 熵增原理 D. 内能变化
6. 理想气体的状态方程为（ ）。
A. PV = RT B. PV = mRT C. PV = nRT D. PV = MRT
7. 提高朗肯循环效率的有效方法是（ ）。
A. 提高初温 B. 提高初压 C. 降低排汽压力 D. 以上都是
8. 以下哪种现象不属于热传递的方式？（ ）
A. 传导 B. 对流 C. 辐射 D.摩擦生热
9. 蒸汽动力循环中，蒸汽在汽轮机中做（ ）。
A. 等温膨胀 B. 绝热膨胀 C. 等压膨胀 D. 等容膨胀
10. 热效率最高的循环是（ ）。
A. 卡诺循环 B. 朗肯循环 C. 布雷顿循环 D. 奥托循环

第II卷（非选择题，共70分）
11. （10分）简述热能动力工程的主要研究内容。
12. （15分）画出简单蒸汽动力循环的示意图，并简述其工作过程。
13. （15分）什么是热机效率？如何提高热机效率？
14. （15分）材料：某热动力装置采用朗肯循环，蒸汽初参数为压力3MPa，温度400℃，排汽压力0.004MPa。已知蒸汽在汽轮机中的焓降为1000kJ/kg，在凝汽器中的放热量为2000kJ/kg。
问题：计算该循环的热效率。
15. （15分）材料：随着能源需求增长和环保要求提高，新型热能动力系统不断涌现。如联合循环系统，它将燃气轮机循环和蒸汽轮机循环有机结合。
问题：分析联合循环系统相对于传统单一循环系统的优势，并阐述其在未来能源利用中的发展前景。

答案：
1. C
2. D
3. A
4. C
5. B
6. C
7. D
8. D
9. B
10. A
11. 热能动力工程主要研究热能与机械能之间的转换规律和设备。包括各种热动力循环的分析与优化，如朗肯循环、卡诺循环等；研究热机的工作原理、结构和性能，如汽轮机；探讨能源的合理利用和节能技术，以及动力设备的运行、维护与管理等。
12. 简单蒸汽动力循环示意图：锅炉-汽轮机-凝汽器-给水泵。工作过程：水在锅炉中定压加热成过热蒸汽，过热蒸汽进入汽轮机绝热膨胀做功，将热能转化为机械能，做完功的乏汽进入凝汽器定压放热凝结成水，凝结水经给水泵升压后重新送回锅炉。
13. 热机效率是指热机对外输出的功与从高温热源吸收的热量之比。提高热机效率的方法有：提高高温热源温度，降低低温热源温度，减少各种能量损失，如减少散热损失、减少摩擦损失等，优化循环过程，采用高效的工质等。
14. 首先计算蒸汽在锅炉中的吸热量q1，根据已知条件可通过蒸汽的焓值变化计算。汽轮机输出功w = 1000kJ/kg，凝汽器放热量q2 = 2000kJ/kg。热效率η = 1 - q2/q1，q1 = w + q2 = 1000 + 2000 = 3000kJ/kg，所以η = 1 - 2000/3000 = 1/3 ≈ 33.3%。
15. 联合循环系统优势：能有效利用燃气轮机高温排气余热，提高能源利用率；发电效率高，降低单位发电量能耗。发展前景：随着对能源高效利用和环保要求提升，联合循环系统将更广泛应用。在未来能源利用中，可适应多种能源形式，与可再生能源结合，进一步提高能源综合利用水平，减少污染物排放，成为能源动力领域重要发展方向。