热能思考题演示教学.doc

课后思考题第一章 能源利用与动力工程概论1、 能源的含义及分类。一次能源 可再生 常规能源 清洁能源2、一次能源包含的种类有哪些？化石燃料、核能、太阳能、水能、风能、地热能、海洋能、生物质能3、热能动力设备按能量转换方向分类可分为哪几类？请分别列举三种设备说明。原动机：热能转换为机械能 蒸汽机、蒸汽轮机、燃气轮机、内燃机工作机：消耗机械能而使流体获得能量 离心泵、真空泵 螺杆泵、风机、压缩机第二章 热工理论基础1、 热量和功量有什么相同的特征？两者的区别是什么？都是过程量 热量是能量传递的微观形式 2、热量与热能有什么相同的特征？两者的区别是什么？过程量 状状态量 3、一个充气的玩具橡胶气球放置于一真空容器中。若气球突然爆破，试分析所发生的能量转换。 气体的内能 转化为动能和热能4、绝热过程是否一定是定熵过程？绝热 做功Q不变T增大 S减小5、是否所有的热力过程都是多变过程？不是 只有当C n=0定压 、n=1定温、 n=k 定熵 绝热 、n=无穷 定容6、根据pv图上四种基本热力过程的过程曲线的位置，画出自点1出发的下述过程的过程曲线，并指出其变化范围：（1）热力学能增大及减小的过程 等温线（2）吸热过程及放热过程 绝热线7、根据Ts图上四种基本热力过程的过程曲线位置，画出自点1出发的下述过程的过程曲线，并指出其变化范围：（1）膨胀作功的过程及压缩耗功的过程； 定容线（2）压力升高的过程及压力降低的过程。 定压线8、如下图所示。1-2及1-3为两个任意过程，而2-3为一多变过程。当多变过程指数n=0.9或n=1.1时，1-2和1-3两过程的热力学能变化和哪一个大？N=k1绝热线上左上端温度高 所以239、根据pv图及Ts图上自点1出发的四种基本热力过程的过程曲线的位置，在图上画出自点1出发的下列各种多变过程：（1）过程中工质膨胀作功同时向外放热； 右下大（2）过程中工质吸热、膨胀作功同时压力升高； 右上（3）过程中工质受压缩向外放热同时温度升高； 左上（4）过程中工质吸热膨胀同时温度降低。 右下小10、是否热机循环的循环净功越大则循环的热效率越高？11、正向循环和逆向循环的循环过程各有什么特征？正向 制热循环，逆向 制冷循环12、设有两个可逆循环1-2-3-1及1-3-4-1。如图所示，1-2及3-4过程为定熵过程，2-3及4-1为定温过程，1-3为T与s呈线性关系的过程。试求两循环的循环净功的关系及循环热效率间的关系。13、湿空气的湿球温度和露点温度的数值哪一个大？在什么条件下两者数值相等？对于未饱和空气(1) ； 露 湿 干 湿空气为饱和湿空气14、湿空气的含湿量大是否一定天气潮湿？不一定 空气潮湿与相对湿度有关 当含湿量不变是 相对湿度仍可以变化15、冬季由室外向室内输送空气时除应加热提高其温度外，还应做何种处理？加湿16、热量传递方式有哪几种？导热系数、表面传热系数及传热系数的单位是什么？哪些是物性参数，哪些与过程有关？导热 对流换热 热辐射换热 W/m.物性 W/m2. K W/m2.17、试分析太阳能热水器的工作原理。太阳照射，集热管吸收热量，然后将其传递给吸热器中的冷水，使其密度减小，冷热水间密度差压力驱动热水上升 ，冷水不断向下远动补充，从而行成循环18、在冬季自然环境下，为什么感觉手摸金属比摸木头要凉？金属的导热系数比木头大，手触碰两者时，热量更快得传递给金属，从而手感觉金属比较凉、19、用铝制水壶烧水时，尽管炉火很旺，但水壶安全。一旦壶内水烧干后，水壶很快就被烧坏。试从传热学观点分析这一现象当水壶内有水时，可以对壶底进行很好的冷却。水对壶底的对流传热系数大，壶底的热量被很快的穿走而不至于温度升高，当没有水时，和壶底发生对流换热的是气体 因为气体的对流换热表面传热系数小。壶底的热量不能很快的被转走所以壶底的升温很快 容易被烧坏。20、设冬天室内温度为，室外温度为，试分析在两温度保持不变的条件下，下列三种情形从室内到室外大气温度分布情况，并画出示意曲线：（1）室外平静无风； 导热（2）室外冷空气以一定流速吹过砖墙表面； 对流换热（3）除了室外刮风以外，还要考虑砖墙与四周环境间的辐射换热。 辐射换热第三章 锅炉与换热器1、 电站锅炉的受热面有哪些？简答其作用。炉膛水冷壁 ：蒸发受热面，水循环回路上升管组成，保护和减轻炉墙的功能过热器：是将锅炉的饱和蒸汽进一步加热到所需过热蒸汽温度再热器 ：加热从汽轮机引回来的蒸汽省煤器：加热给水，提高进入锅炉的水温，同时把烟气温度进一步降低，提高锅炉热效率，节省燃料空气预热器：吸收烟气热量，使排烟温度降低并减少排烟热损失，提高锅炉效率，同时提高了助燃空气的温度，增强了燃烧稳定性并提高锅炉燃烧效率，提高炉膛内烟气温度，强化炉内辐射换热2、煤的元素分析与工业分析内容。C H O N S A灰分M 水分 固定碳 挥发分中的C 水分、挥发分、固定碳、灰分四部分。工业分析还有发热量Q作为参数。 3、锅炉热平衡的意义？输入锅炉的热量与锅炉输出热量之间的平衡 4、什么叫一次风、二次风、三次风？通过空气预热器加温后进入磨煤机，运送煤粉的热空气通过空气预热器进入炉膛内，为煤粉燃烧提供氧气的助燃空气通过专用喷口 进入炉膛内，使气流中剩余煤粉充分燃尽的空气5、煤粉炉燃烧器的两种形式？工作特点?直流式 其扩散角小、早期混合较弱,但射流刚性强、射程远.与旋流燃烧器不同,直流燃烧器不是靠单只燃烧器出口的回流区内高温烟气点火并稳燃的.直流式燃烧器采用的是四角布置、切圆燃烧方式,炉膛内的气流流动由四角燃烧器的四股射流共同形成,在炉膛中心组成一个旋转气流.燃烧器射出的煤粉气流经过燃烧室内的切圆时变成强烈燃烧的高温烟气,一部分直接补充到相邻燃烧器射流的根部,使相邻燃烧器的煤粉气流升温并着火.射流本身的卷吸和邻角的相互点燃特点,使直流式燃烧器四角布置、切圆燃烧方式具有良好的着火性能 二次风的送入方式灵活,旋流式 在旋流发生装置的作用下,煤粉气流或二次风发生旋转,进入炉膛后形成旋转射流.旋转射流的中心区是负压区,在压力的作用下高温烟气回流,形成高温回流区,有利于煤粉的着火.由于每个旋流器均可以形成高温回流区并点燃煤粉气流,因此每个燃烧器的火焰具有相对的独立性.旋流式燃烧器的扩展角大,形成的回流区也大,早期混合强烈.但是旋流强度的增大也使得旋转射流衰减很快,后期混合微弱,火焰行程较短.旋流式燃烧器在小容量锅炉上一般采用前墙布置,在较大的炉型上采用前、后墙或两侧墙对冲布置,组织L形燃烧.根据旋流器的结构不同6、水冷壁有哪些形式，作用是什么？光管（内表面又分光管、内螺纹管）冷却炉膛使之不受高温破坏或鳍片管水冷壁（膜式) 炉膛高温烟气与炉墙不直接接触，有利于防止结渣7、过热器有哪几种形式，作用是什么？对流式、辐射式和半辐射式。将饱和蒸汽加热成过热蒸汽 8、再热器的作用是什么？压缸的排汽再次加热到规定温度 作过功的低压蒸汽再进行加热并达到一定温度的蒸汽过热器，再热器的作用进一步提高了电厂循环的热效率9、省煤器的作用是什么?用尾部的热烟气 给进入锅炉的水加热，同时降低烟气温度 提高 整个装置的热效率10、空气预热器有哪几种形式？作用是什么？间壁式和蓄热式 给空气加热11、自然循环回路的运动压头和有效压头的意义是什么？为保证循环回路中工质的稳定流动，由回路中汽水密度差产生的压力差必须能克服上升管阻力和下降管阻力，将此压力差称为运动压头 运动压头减去上升管阻力，剩下的部分用来克服下降管阻力，称为有效压头12、燃煤锅炉污染物排放主要有哪几种？控制方法的原理是什么？SO2 NOX CO2 可吸入颗粒物和重金属元素的排放控制13、换热器有哪几类？工作原理及特点是什么？分别列举一种。间壁式 板式换热器、混合式 )喷射式热交换器 和蓄热式固定床型和旋转型第四章 制冷与空气调节1、制冷系数、供热系数和热力完善度的定义是什么？性能系数与热力完善度的意义有何差别？性能系数COP：反映的是循环的收益能与补偿能之比表示在任一实际制冷循环接近相同热源温度下的可逆循环的程度，因此可用来评价任意两台制冷机的热力学经济性2、单级蒸气压缩制冷循环的四个基本过程是什么？请在lnp-h图及T-s图上画出其循环过程。低压液体气化吸热；蒸气压缩升压、升温；高压气体放液化；高压液体节流降压、降温3、简述吸收式制冷循环的工作过程，并画出其循环过程示意图。4、请在p-v图和T-s图上画出空气压缩制冷循环过程。5、空气调节包含哪些内容？请举一例并在焓湿图上表示其过程。加热、冷却、加湿、减湿6、你所知道的空气调节设备有哪些？请分别列举两类。热湿交换介质：水、水蒸气、固液体吸湿剂和制冷剂。直接接触式：与空气进行热湿交换的介质与被处理的空气直接接触，让空气流经热湿交换介质的表面或将热湿交换介质喷淋到空气中去。表面式：与空气进行热湿交换的介质不与空气直接接触。空气与介质的接热湿交换是通过设备的金属表面进行的。第五章 动力机械基础1、什么是涡轮级？2、什么是反动度？按反动度分类，涡轮级分为哪几类？各有何特点？3、轴流汽轮机中有哪些损失？4、汽轮机中，什么是鼓风损失，什么是斥汽损失？5、汽轮机功率调节方式有哪几种？简述其工作原理。5、泵与风机的性能参数有哪些？6、离心式泵与风机的叶片一般可分为哪几种形式？各有何优缺点？7、泵与风机运行时，工作点如何确定？8、泵与风机并联运行的特点是什么？请画出并联运行性能曲线。9、泵与风机串联运行的特点是什么？请画出并联运行性能曲线。10、泵与风机工况调节有哪几种？各有何优缺点？第六章 热力发电技术1、什么是再热循环？请图示说明再热循环原理。2、什么是回热循环？请图示说明回热循环原理。3、什么是热电联产循环？有何优越性？4、什么是发电厂的原则性热力系统与全面性热力系统？5、凝汽式发电厂的热经济性指标有哪些？6、核电站的工质回路有哪几种？7、核电站有哪些堆型，目前应用最广的是哪种？8、凝汽式电厂与热电厂的区别是什么？