2025年大学二年级（热能工程）热能工程技术阶段测试试题及答案.doc

2025年大学二年级（热能工程）热能工程技术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40分）
答题要求：本卷共8小题，每小题5分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。

1. 以下哪种热力循环效率最高？
A. 朗肯循环
B. 卡诺循环
C. 布雷顿循环
D. 奥托循环

2. 对于蒸汽动力装置，提高其热效率的关键在于：
A. 提高蒸汽初参数
B. 降低蒸汽终参数
C. 减少冷源损失
D. 以上都是

3. 燃气轮机的燃烧室中，燃料与空气的混合方式主要是：
A. 预混
B. 扩散混合
C. 部分预混
D. 无混合

4. 以下关于热传递的说法，错误的是：
A. 热传导是固体中主要的热传递方式
B. 对流只能发生在流体中
C. 热辐射不需要介质
D. 热传递的三种方式不能同时存在

5. 某热交换器中，热流体进出口温度分别为150℃和100℃，冷流体进出口温度分别为50℃和80℃，则其对数平均温差为：
A. 45℃
B. 55℃
C. 65℃
D. 75℃

6. 提高蒸汽轮机效率的主要途径不包括：
A. 提高蒸汽的初温
B. 提高蒸汽的初压
C. 增加蒸汽轮机的级数
D. 采用回热循环

7. 以下哪种材料的热导率最大？
A. 铜
B. 铝
C. 铁
D. 不锈钢

8. 对于活塞式内燃机，压缩比增大时，其热效率：
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 先增大后减小

第II卷（非选择题 共60分）

二、填空题（共15分）
答题要求：本大题共5小题，每小题3分。请将答案填写在题中的横线上。

1. 热能工程中常用的工质有______、______等。
2. 卡诺循环由两个______过程和两个______过程组成。
3. 热交换器按工作原理可分为______式、______式和______式。
4. 蒸汽动力装置的主要设备包括______、______、______等。
5. 燃气轮机的主要部件有______、______、______等。

三、简答题（共20分）
答题要求：本大题共4小题，每小题5分。简要回答问题。

1. 简述朗肯循环的工作过程。
2. 说明提高热交换器传热系数的方法。
3. 分析燃气轮机联合循环的优点。
4. 解释什么是热效率，并说明其计算方法。

四、论述题（共15分）
答题要求：本题共1小题，15分。结合材料，论述相关问题。

材料：在某火力发电厂中，蒸汽参数为初压10MPa，初温540℃，排汽压力0.004MPa。该电厂采用了回热循环等措施来提高热效率。

请论述回热循环对提高电厂热效率的作用原理及具体效果。

五、计算题（共10分）
答题要求：本题共1小题，10分。解答应写出必要的文字说明、计算步骤和答案。

某燃气轮机进气压力为0.8MPa，进气温度为1200K，排气压力为0.1MPa，设燃气为理想气体，比热容比k = 1.33。求该燃气轮机的理论循环热效率。

答案：
第I卷
1. B
2. D
3. B
4. D
5. C
6. C
7. A
8. A

第II卷
二、
1. 水蒸汽、燃气
2. 等温、绝热
3. 间壁、混合、蓄热
4. 锅炉、汽轮机、凝汽器
5. 压气机、燃烧室、涡轮

三、
1. 朗肯循环由锅炉中的定压加热过程、汽轮机中的绝热膨胀过程、凝汽器中的定压放热过程和给水泵中的绝热压缩过程组成循环。
2. 提高传热系数的方法有：提高流体流速，增强流体的湍动程度；防止污垢形成，定期清洗热交换器；采用导热系数大的材料作为传热壁面；增加传热面积等。
3. 燃气轮机联合循环优点：提高了能源利用率；减少了环境污染；提高了发电效率和经济性等。
4. 热效率是指热力循环中转换为有用功部分的热量与加入循环的总热量之比；计算方法为：热效率 = （循环净功 / 吸热量）×100% 。

四、回热循环是利用汽轮机中做过部分功的蒸汽来加热给水，提高给水温度，从而减少了工质在锅炉中的吸热量，降低了冷源损失，提高了热效率。具体效果：减少燃料消耗，提高了电厂的经济性；减少了排汽量，降低了对环境的热污染等。

五、根据燃气轮机理论循环热效率公式：ηt = 1 - (1 / p1^(1 - 1/k)) ，其中p1 = 0.8MPa，p2 = 0.1MPa，k = 1.33 。代入计算可得：ηt = 1 - (1 / 0.8^(1 - 1/1.33)) ≈ 43.8% 。