2025年大学四年级（热能动力工程）热能工程管理综合测试试题及答案.doc

2025年大学四年级（热能动力工程）热能工程管理综合测试试题及答案

（考试时间：90分钟 满分100分）
班级______ 姓名______

第I卷（选择题 共30分）
答题要求：本大题共10小题，每小题3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。请将正确答案的序号填在题后的括号内。

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，提高蒸汽初参数主要受到（ ）的限制。
A. 材料性能
B. 乏汽干度
C. 汽轮机转速
D. 锅炉容量
3. 热机工作时，从高温热源吸收的热量Q1，向低温热源放出的热量Q2，对外做的功W，它们之间的关系正确的是（ ）
A. Q1 = Q2 + W
B. Q1 = W - Q2
C. Q2 = Q1 + W
D. W = Q1 + Q2
4. 下列不属于热能动力工程中常用工质的是（ ）
A. 水
B. 氮气
C. 水蒸气
D. 燃气
5. 燃气轮机的压缩比增大时，其效率（ ）
A. 增大
B. 减小
C. 不变
D. 先增大后减小
6. 提高蒸汽动力循环热效率的主要途径不包括（ ）
A. 提高蒸汽初温
B. 提高蒸汽初压
C. 降低乏汽压力
D. 增加蒸汽流量
7. 对于理想气体，内能的变化只与（ ）有关。
A. 温度
B. 压力
C. 比容
D. 质量
8. 下列哪种设备不属于热能动力工程中的动力设备（ ）
A. 汽轮机
B. 压缩机
C. 锅炉
D. 内燃机
9. 蒸汽在汽轮机中膨胀做功的过程可近似看作（ ）
A. 定容过程
B. 定压过程
C. 定温过程
D. 绝热过程
10. 热效率为30%的热机，每对外做功30kJ，需要从高温热源吸收的热量为（ ）
A. 9kJ
B. 100kJ
C. 30kJ
D. 90kJ

第II卷（非选择题 共70分）

二、填空题（共20分）

答题要求：本大题共10个空，每空2分。请将正确答案填在题中的横线上。

1. 热能动力工程中，将热能转化为机械能的基本热力循环有______、______等。
2. 蒸汽动力装置主要由______、______、______和______等设备组成。
3. 燃气轮机装置主要由______、______和______等组成。
4. 提高热机效率的主要方法有______、______、______等。
5. 工质的热力状态参数有______、______、______等。

三、简答题（共20分）
答题要求：简要回答问题，条理清晰，语言简洁。

1. 简述卡诺循环的四个过程及其特点。（10分）
2. 说明蒸汽动力循环中采用回热循环的目的和原理。（10分）

四、分析题（共15分）
答题要求：根据所给材料，分析相关问题，阐述自己的观点和理由。

材料：某火力发电厂采用朗肯循环，蒸汽初参数为p1 = 10MPa，t1 = 540℃，乏汽压力p2 = 0.004MPa。已知汽轮机进口蒸汽焓h1 = 3445kJ/kg，汽轮机出口蒸汽焓h2 = 2130kJ/kg，锅炉进口水焓h3 = 191kJ/kg，锅炉出口蒸汽焓h4 = 3445kJ/kg。

1. 计算该循环的热效率。（7分）
2. 若要提高该循环的热效率，可采取哪些措施？（8分）

五、论述题（共15分）答题要求：结合所学知识，对给定的主题进行深入论述，观点明确，论据充分，逻辑严密。

论述热能动力工程在节能减排方面的重要性及主要措施。

[答案：
一、1. B 2. A 3. A 4. B 5. A 6. D 7. A 8. C 9. D 10. B
二、1. 朗肯循环、卡诺循环 2. 锅炉、汽轮机、凝汽器、给水泵 3. 压气机、燃烧室、燃气轮机 4. 提高热机进口温度、降低热机出口温度、减少散热损失 5. 温度、压力、比容
三、1. 卡诺循环由等温吸热、绝热膨胀、等温放热、绝热压缩四个过程组成。特点：是一种理想的可逆循环，热效率最高，只与高温热源和低温热源的温度有关。2. 回热循环的目的是提高循环热效率。原理是利用汽轮机中做过部分功的蒸汽来加热给水，减少了工质在锅炉中吸收的热量，同时提高了进入汽轮机的蒸汽温度，从而提高了循环热效率。
四、1. 循环吸热量q1 = h4 - h3 = 3445 - 191 = 3254kJ/kg，循环放热量q2 = h1 - h2 = 3445 - 2130 = 1315kJ/kg，热效率η = 1 - q2/q1 = 1 - 1315/3254 ≈ 59.6%。2. 可采取提高蒸汽初参数（如提高初压和初温）、降低乏汽压力、采用回热循环（利用汽轮机排汽加热给水）、采用再热循环（中间再热提高蒸汽干度和热效率）等措施。
五、热能动力工程在节能减排方面至关重要。它广泛应用于电力、热力等行业，消耗大量能源。主要措施包括提高能源转换效率，如采用先进的热力循环和高效设备；优化运行管理，精准控制参数；推广节能技术，如余热回收利用；研发新能源动力系统，减少传统化石能源消耗；加强能源计量与监测，及时发现和改进能耗问题，从而有效降低能源消耗和污染物排放。]