热动思考题.docx

锅炉结构及原理
1、对高位发热量来说，水分只是占据了质量的一定份额而使发热量降低。但对于低位发热量，水分不仅占据了质量的一定份额而且还要吸收汽化热。因而，在各种“基”的高位发热量之间可以用直接乘上各种基准之间的换算系数进行换算，对于低位发热量则不然，应将低位发热量先化成已知基的高位热量，再根据换算系数化成欲求基的高位发热量，再求出其低位热量。
2、 分别将已知数据代入上式得 =1.002； =1.003。
 将上面已知数据代入上式求得 0.001<0.01~0.1，锅炉为不正常工作。
3、随着锅炉容量的增大，散热损失q5变大；有无尾部受热面对散热损失q5无影响。
4、前拱的作用是使进入炉膛的燃料得到干燥并保证进入炉膛的燃料及时着火；后拱的作用是促进炉膛内可燃气体和空气混合，确保燃料完全燃烧。
联系：前拱和后拱形成合理搭配，使炉内气流在前拱形成大回流，加速炉内高温烟气的扰动，改善着火条件，提高锅炉效率。
5、因为
 L：锅炉体积V的有效长度
当qv保持不变，V增大则L增大，所以qF随之增大。
6、锅炉受热面主要有：蒸发受热面、省煤器受热面、过热器受热面、再热器受热面、空气预热器受热面，各受热面作用：
(1)蒸发受热面:由炉膛水冷壁受热面和沸腾管束组成。用于将炉水加热为饱和水蒸气。
(2)省煤器受热面:用于将进人锅炉的较低温度的给水加热为与饱和温度接近的热水有的省煤器可将水加热到饱和温度，水中并含有少量水蒸气。
(3)过热器受热面:将饱和水蒸气加热成一定温度的过热蒸气，以提高系统效率。
(4)再热器受热面:将汽轮机高压缸排出的中温中压水蒸气(冷再热汽)，加热为中压高温水蒸气(热再热汽)。
(5)空气预热器受热面:利用省煤器后排出烟气的热量加热燃烧用的空气，以利燃烧料着火和燃烧，并可降低排烟温度，提高锅炉效率。
涡轮机
1、 涡轮机的定义是什么？哪些动力机械属于涡轮机？                                            
答：涡轮机是一种将工质（蒸汽或燃气）的热能转换为机械功的旋转式动力机械。蒸汽轮机、燃气轮机（包括喷气发动机）、水轮机等属于涡轮机。
2、 涡轮机与活塞式发动机相比有哪些优点？ 
答：具有单机功率大、效率高、运转平稳和使用寿命长等优点。
3、 涡轮机目前的主要技术发展趋势是什么？ 
答：对于蒸汽轮机来说，主要技术发展趋势：
1.单机功率的不断增长，力求采用大容量机组。
2.提高主蒸汽的初压与初温，以此提高热力发电的效率。
3.采用燃气/蒸汽联合循环。
4.提高机组的运行可靠性。
对于燃气轮机来说，主要发展趋势：
1.增加单位千克空气流量发出的功率。
2.减少耗油率。
3.提高燃气初温。
4、 与蒸汽轮机相比较燃气轮机有哪些优点？ 
答：1.燃气轮机的优点是小而轻，占地面积小，当用于车、船等运输机械时，既可节省空间，也可装备功率更大的燃气轮机以提高车、船速度。而蒸汽轮机需要锅炉，整个装置既笨重又庞大；
 2.蒸汽轮机中新蒸汽的压力和温度不能过高，排气压力不能过低，热效率难以提高；而燃气轮机是利用压缩后的空气进入燃烧室，与喷入的燃料混合后燃烧，成为高温燃气，进入透平中膨胀做功。 
5、 蒸汽轮机与燃气轮机各有什么特点？主要用途是什么？ 
 答：蒸汽轮机：
功率大、制造成本低，运行成本低。适用于大型发电机组，发电厂普遍使用。
 燃气轮机：
体积小、重量轻、启动快、少用水或不用水。机动性强的特点决定了它适用于作为移动性动力机组，如飞机、军舰、及移动电站。
 6、 轮机按热力特性分类可分为那几类？ 
答：凝汽式、背压式、抽汽式、抽汽背压式、乏汽、多压式汽轮机。
7、 凝汽式汽轮机和背压式汽轮机的主要区别是什么？ 
答: 凝汽式汽轮机排气压力低于大气压力，而背压式汽轮机的排气压力大于大气压力。
8、 涡轮喷气发动机退役陆用为什么还要加动力透平 
答:退役成陆用后，加动力透平是为了允许流过比较大的燃气流量，使得膨胀效率变高，结构上便于做成多级形式，因而能满足高膨胀比和大功率的要求。？
9、 汽轮机级的反动度的定义是什么？纯冲动级的反动度是多少？有那些特点？反动级的反动度是多少？有那些特点？
答: 动叶栅内的等熵焓降与整个级的滞止等熵焓降之比。
纯冲动级       Ω＝0
        特点：蒸汽只在喷嘴中膨胀加速，在动叶中不膨胀加速，即
                 P1＝P2 ， Δhb＝0， Δht*＝Δhn*
纯冲动级作功量较大，但效率较低

带反动度的冲动级              Ω＝0.05～0.20
        特点：蒸汽的膨胀大部分在喷嘴中进行，在动叶中只要小部分膨胀，即
                 P1 > P2 ， Δhb > 0， Δht* > Δhn*

作功能力较大，效率也不是太低，在一台汽轮机中，这种级用的最多。
10、              速度系数与能量损失系数之间有什么关系？
答:P95
11、              轮周功的定义是什么？其表达式是什么？轮周效率的定义是什么？其表达式是什么？
答:把单位时间内汽流对动叶片所做的功称为轮周功率。Pu=Fu.u=qm.u(c1.cos -c2.cos ).将透平级所发出的轮周功率Pu1和工质在该级所具有的理想能量E0之比定义为透平级的轮周效率。轮周效率=Pu1/E0.
 12、              利用轮周功的表达式证明相对能量方程的成立
答: Pu1= （c1²-c2²）/2+(w1²-w2²)/2
带入动叶进出口能量守恒方程
 h1+ c1²/2+q= u(c1.cos -c2.cos )=h2+ c2²/2+ Pu1+w
∴h1+w1²/2+q=h2+ w2²/2+w当静叶栅中绝热且没有机械功交换时
∴h1+w1²/2=h2+ w2²/2=hi+ wi²/2
得证。
换热器
8-1.答：换热器有间壁式，直接接触式，蓄热式三种类型。
8-5.答：（1）是为了满足用能的需要，提供所需要的能量
（2）防止能量品质的自动恶化
（3）适应负荷的变化，改善能源转化过程的性能
（4）有利于方便经济地利用能量
（5）有利于新能源的利用，减少污染，保护环境
热能储存有显热储存，潜热储存以及热化学法储存

8-6答：蒸汽蓄热器实际是蓄热水。它的单位容积储热量与充热压力，放热压力有关。
单位容积储热量是指蓄热器内每立方米饱和水从完全充热到完全放热两种状态之间所储存的热量。
制冷思考题

1、制冷系统的冷凝温度低则效率高，试评价用另外一个制冷系统来冷却该制冷系统冷凝器的冷却水的可能性。两个系统组合后的性能是比单个的好、相同或者差？为什么？
答：这个系统可行，这就是复叠系统，复叠系统是为了获取低温，解决单级压缩蒸气受到循环压比的限制以及制冷剂热物理特性限制而出现的一种制冷系统。复叠制冷系统图见图1。如果冷热端温差相差不大，单级压缩系统能够正常运行，复叠系统比单级压缩系统制冷系数小，运行并不经济，因为复叠系统的冷凝蒸发器存在换热温差，会发生一部分不可逆传热损失。如果冷热端温差相差较大，采用单级压缩系统会导致超压比运行，使实际压缩过程更偏离等熵压缩过程，引起压缩机排温升高、效率降低、功耗增大。此时采用多级复叠循环系统比较经济。

2、制冷系统中的热交换器的传热系数与哪些因素有关？如何提高运行中的热交换设备的传热效果？
答：制冷系统中的热交换器的传热系数与传热管的形式，介质的换热条件，管内外热阻的大小等因素有关。运行中机组分油效果要好，避免油进入换热器，在换热器表面形成油膜，增大热阻，影响换热效果；避免结霜、结露现象。

3、为什么要规定压缩机的运行工况？空调工况和标准工况中的冷凝温度和蒸发温度各为多少？
答：任何压缩机都是在一定的外界条件下工作的。为了考核压缩机在通常工作条件下的工作状态，规定了标准工况和空调工况。标准工况下，蒸发温度为－15℃，冷凝温度30℃。空调工况下，蒸发温度为5℃，冷凝温度为40℃。

8、吸收式制冷系统与压缩式制冷系统相比有哪些特点？
答：与蒸气压缩式制冷循环一样，吸收式制冷循环也是利用相变过程伴随的吸、放热特性来获取低温的，不同的是前者以消耗机械功为代价、后者则以热能为动力。吸收式制冷循环同样包含了制冷剂的冷凝、节流和蒸发过程，这些过程同蒸气压缩式制冷循环相同，不同的是吸收式制冷没有压缩机，它是通过吸收过程不断地把蒸发后的制冷剂蒸气抽吸出来，通过发生过程再使之重新逸出。
 9、选择制冷剂应考虑哪些因素？
答：热力学方面应考虑：
1）  在工作温度范围内有合适的压力和压力比。
2）  单位制冷量和单位容积制冷量比较大。
3）  比功和单位容积压缩功小，循环效率高。
4）  等熵压缩的终了温度不太高，以免润滑条件恶化或制冷剂自身在高温下分解。
迁移性方面应考虑：
1）  粘度、密度尽量小，减少制冷剂在系统中的流动阻力以及制冷剂的充注量。
2）  热导率大，提高热交换设备的传热系数，减少传热面积，使系统结构紧凑。
物理化学性质方面应考虑：
1）  无毒、不燃烧、不爆炸、使用安全。
2）  化学稳定性和热稳定性好，使用中不变质，不与润滑油反应，不腐蚀制冷机构件，在压缩终了的高温下不分解。
3）  对大气环境无破坏作用。
其他方面应考虑：原料来源充足，制造工艺简单，价格便宜。
 10、一台R12制冷压缩机，现改用R22制冷剂，至少应考虑哪些问题？
答：R12与R22相比，在相同使用温度下它的压力较低、排气温度较低，单位容积制冷量较小，对有机物的膨润作用不如R22强。R22融水性比R12更加要受限制。因此如果改为使用R22的压缩机，压缩机在耐压和耐高温方面要加强，另外气缸尺寸可以做小一点，绝缘体和密封材料要用防止膨润作用氯乙醇橡胶。
 11、为什么必须防止制冷剂和水混合？
答：制冷剂和水混合，蒸发温度在0℃以下，会造成系统冰堵。
 12、中央空调系统的冷水机组主要有哪几种类型？他们压缩制冷剂的原理是什么？他们在使用和维修方面有什么优缺点？
答：中央空调系统的冷水机组主要有活塞式、螺杆式、离心式3种类型。活塞式和螺杆式压缩机都属于容积型压缩机，离心式压缩机属于速度型压缩机。容积型压缩机的工作原理为：一定容积的气体先被吸入到气缸里，继而在气缸中其容积被强制缩小，压力升高，当达到一定压力时，气体便被强制地从气缸排出。速度型压缩机的工作原理为：先使吸入的气流获得一定的高速，然后再使之缓慢下来，让其动量转化为气体的压力升高，而后排出。活塞式冷水机组操作简单、结构紧凑、安装快。螺杆式冷水机组传动平稳、结构紧凑、质量轻。离心式机组应用于大型空调系统中。
 13、针对我国不同气候区域、季节变化以及用户需求的不同特点，设计地源热泵时应如何考虑？
答：我国幅员辽阔，南北纬度跨度大。以长江为界，北方多为严寒及寒冷地区，主要以供冷为主；南方多为夏热冬冷地区，以供冷为主。因此根据当地的水文、地质情况，建筑物周围的环境，业主的要求和建筑物的供冷、供热负荷，对地源热泵空调系统的地下部分进行系统的选择。