发电厂动力部分试题库

1发电厂动力部分题库第一章热力学基本概念与基本定律一、名词解释及简述题热力系：在工程应用中，按研究任务和具体要求的不同，总是选择一定范围内的工质作为研究对象。闭口系—热力系与外界不存在物质量的交换，热力系内的工质质量不变，仅与外界通过边界发生能量传递。开口系---热力系与外界在能量传递的同时具有工质交换。绝热系---热力系与外界之间无热量交换。孤立系---热力系与外界无能量和物质的交换。工质基本参数：热力系在平衡状态下，具有描述热力系宏观物理状况的六个物理量，称为系统内工质的状态参数。它们是压力（p）`温度（T）`比体积（v）`比热力学能（u）`比熵（s）和比焓（h）。当容器内真实压力大于当时当地环境压力时，测压表计称为压力计。当容器内真实压力小于当时当地环境压力时，测压表计称为真空计。温度：是表示物体冷热程度的标志，是决定热力系是否处于热平衡的物理量。用数值表示温度的方法叫做温标。比体积：是指单位质量工质占据的体积。即：P=1/v.密度不是状态参数。理想气体状态参数p`vT之间的函数关系：pv=RT(1)定容过程；热力系状态变化过程中，气体的比体积保持不变，即v=常数，则称热力系经历了一个定容过程。（2）定压过程（3）定温过程（4）绝热过程；热力系状态变化过程中，气体与外界没有任何的热量交换，则称热力系经历了一个绝热过程。（5）多变过程；热力系状态变化过程中，气体所有的状态参数都同时发生变化，并保持pv)n=常数的规律，则称热力系经历了一个多变过程。闭口系热力学第一定律解析式；dq=du+dw或q=u+w=(u2—u1)+Wj适用于任何工质9理想气体和实际气体`任何过程（可逆过程和不可逆过程）和任何转换方式（工质膨胀或压缩`工质吸热或放热）。稳定流动系统：理论上把工质流动状态不随时间变化的开口热力系称为稳定流动系统。在稳定流动系统任一流动截面上，工质所有状态参数p`T`v`u`s等都不随时间变化；任一流动截面上的工质平均流速c(m/s)也不随时间变化；工质流经各截面上的质量m(kg)流量都相等。热力学第二定律揭示了热力过程具有方向性，阐明了能量传递和转换过程中，能量的量守恒而能量的质不守恒，能量的品质不能自动升高的客观事实和客观规律。均从不同角度指明了热力过程进行的方向性`条件和限度。由多个热力过程首尾相连`封闭链接的全部组合，称为一个热力循环。卡诺循环：由两个可逆定温过程和两个可逆绝热过程组成的理想卡诺循环，卡诺循环热效率，仅与高温热源和低温热源（冷源）温度有关卡诺循环热的效率恒小于1。在T1=T2时，卡诺循环热效率等于零；单一热源的热机是不存在的。2在相同温限范围内，卡诺循环热效率最高。卡诺循环由多个可逆过程组成，而热机中进行的各种实际热力过程，不同程度地存在着摩擦`涡流扰动和传热温度等不可逆损失。卡诺定理得主要结论：（1）在两个不同温度的恒温热源间工作的一切可逆循环，具有相同热效率；（2）在两个不同温度的恒温热源间工作的一切不可逆循环，其效率低于可逆循环。计算题：（1）若进入汽轮机蒸气焓值为h1,气流流速为v1，汽轮机排气焓值为h2,蒸气流量为q1，试求绝热过程中汽轮机输出功率。第二章水蒸气及其动力循环一、填空题（1）工程上常用的喷管有两种型式：渐缩型喷管、缩放型喷管。（2）临界压力下定压加热水蒸气，其状态经过三个区：过冷水区；过热蒸汽区；湿饱和蒸汽区。（3）郎肯循环的组成：（1）加热成高压`高温的过热水蒸气（2）经历绝热膨胀做功过程（3）在定压`定温下放出余热，凝结成低压饱和水（4）经给水泵P绝热压缩。二、简述题与名词解释⒈汽化：水变成蒸汽的现象。从微观上讲，汽化指液体中的分子克服周围液体分子的引力和液体表面张力而逸出液面的现象。⒉液化：蒸汽变成水的现象。从微观上讲，处于容器汽空间的汽态分子进入容器液体空间的现象称为液化。⒊饱和状态：对于一个汽液共存系统，微观意义上的汽化速度等于液化速度相等时，系统内的液体量和汽体量达到平衡的状态。即汽化和液化还在同时进行，但汽液两相分子数量都不再增加或减少。干度：在饱和蒸汽这种汽——水混合物中，干饱和蒸汽所占的质量百分比。用“x”表示。过冷度：过冷水的温度低于同压力下饱和温度的差。用“D”表示。过热度：过热蒸汽温度高于同压力下饱和温度的差。用“D”表示。绝热节流——工质流经管道内的阀门、孔板，使之在局部阻力作用下，流体压力明显降低的热力过程。临界点：随着定压力值的提高，饱和水汽化为干饱和蒸汽时，用于克服分子间内聚力所需热能减少，即（v``--v`）`（s``--s`）值减小，饱和水线和干饱和蒸汽线随压力升高逐渐聚拢。当压力升高到22。129MPa时，两线重和于k点。k点称为水蒸气的。24.节流：在管道中流动的气体，遇到突然缩小的狭窄通路，如管道上的孔板`阀门等，因局部阻力使流体压力显著下降的现象。局部沸腾：当液体整体温度较低时，如果存在局部温度较高，产生小汽泡，而这些小汽泡不能上升到液面就被淹灭。此时液体的温度上升速率很大。3整体沸腾：当液体温度上升到与压力相应确定的温度时，整个水空间产生汽泡，汽泡不再淹灭而集汇上升到液面逸出。28.初温度对郎肯循环的影响：初温度提高，使汽轮机汽干度上升，减小了汽轮机内部损失，改善了汽轮机低压级的工作条件，提高了汽轮机运行安全性和经济性。与郎肯循环比较，中间再热循环有如下特点：（1）一次中间再热循环，提高了汽轮机排汽的乏汽干度。（2）正确选择再热压力pb和再热温度ta，能有效的提高循环热效率。30.如果物质内部在空间点上的温度值随时间τ变化，则称物质空间的温度场为不稳定温度场。说明分析定压曲线中的：一点、二线、三区、五态分别指的是什么？临界上有一组临界参数：Pcr=22.115Mpa,tcr=374.15℃,vcr=0.00326m3/kghc=2095.2KJ/kg,sc=4.4237kJ/(kg.s)(5)C点的M—N线是一条定温线。在=374.15℃。(6)在压力P=22.115Mpa以下的压力区，上、下边界线把水蒸汽图分成了三个区域：下边界线左侧——(7)随压力升高，汽化潜热量↓，这是↑↑水变汽的汽化用于克服分子间内聚力做功量↓的结果。(8)在湿蒸汽区，和相互不独立，欲知湿蒸汽的能量参数，须求知干度x值，故在p-v与T-s图上，能依试验结果分别做出一簇处处与上下边界线平行的干度线。一个点---水蒸气的临界状态点；两条边界线---和饱和水线和干饱和蒸汽线；三个区域---液相过冷水区`液气共存的湿饱和蒸汽区和过热蒸汽区；五种状态---过冷水状态`饱和水状态`湿饱和蒸汽状态`干饱和蒸汽状态和过热蒸汽状态。4第三章热传递基本原理一、填空题（1）基本的传热方式，一般认为有三种:热传导、热对流和热辐射。(2)物体黑度取决于：物体种类、表面状况、温度（3）强化传热的途径：提高传热系数K，增加传热面积、增加温差3．吸收率α=1的物体称为黑体，α=常数的物体称为灰体。二、名词解释与简述题（1）不稳定温度场：如果物质内部在空间点上的温度值随时间τ变化，则称物质空间的温度场为。(2)导热：当物体内有温度差或两个温度不同的物体相互接触时，在物体各部分之间不发生相对位移的情况下，物质微粒的（分子、原子、自由电子）热运动传递了热量，这种现象叫做热传导，简称导热。(3)温度场:某一瞬间物体内各点温度分布的总称.(4)温度梯度：等温面上法线方向上的温度变化率，换言之，就是温度变化率的最大值(5)导热基本定律傅里叶定律:在导热现象中，单位时间内通过给定截面的热量，与温度梯度和截面面积成正比，而方向与其相反。热对流：流体中，温度不同的各部分之间发生相对运动时所引起的热量传递过程。对流换热：流体流过固体壁面时的热量传递。它是热传导和热对流综合作用的结果流速较小时，流体的黏性力起主导作用，为层流。当流速较大时，各流层的脉动加强，惯性力起主导作用，为紊流凝结换热：在壁面温度低于与之接触的蒸汽压力下的饱和温度时发生的换热过程。凝结：蒸汽释放出汽化潜热并传给固定壁，凝结后的液体附着在固体壁面上。热辐射：由于热的原因物体的内能转化成电磁波的能量而进行的辐射过程。辐射力：单位时间内物体单位表面积向外辐射的能量投射辐射：单位时间内投射到物体单位表面积的能量吸收辐射与投射辐射的比值，称为吸收率，用A表示。反射辐射与投射辐射的比值，称为反射率，用R表示。透射辐射与投射辐射的比值，称为透射率，用D表示斯蒂芬-玻尔兹曼定律:黑体的辐射力E0与其热力学温度T的四次方成正比，黑度：任何实际物体的辐射力E均小于同温度下的辐射力E0，其比值称为实际物体的黑度，基尔霍夫定律：在热平衡的条件下，实际物体的吸收率在数值上恒等于同温度下该物体的黑度。有效辐射：单位时间内离开单位表面积的总辐射能。传热过程：指通过固体壁面使热流体的热量传给冷流体的过程。强化传热的目的：主要目的是：A、增大传热量；B、减少传热面积、缩小设备5尺寸、降低材料消耗；C、降低高温部件的温度，例如各类发动机、核反应堆、电力、电子设备中元器件的冷却，保证设备安全运行；D、降低载热流体的输送功率。削弱传热的主要目的：A、减少热力设备、载热流体的热损失，节约能源，例如火力发电厂锅炉、汽轮机以及过热蒸汽输送管道的保温等；B、维护低温工程中的人工低温环境，防止外界热量的传入，例如冷冻仓库、冷藏车、储液罐以及电冰箱的隔热等；C、保护工程技术人员的人身安全，避免遭受热或冷的伤害，创造温度适宜的工作和生活环境。三、分析计算题2.（8分）外径为50mm,表面温度为180℃的圆筒,在它的外面用导热系数为0.14W/(m.k)的保温材料包扎起来,保温材料的厚度为30mm.要求外表面温度小于60℃,试计算每米管道的散热量。4.（10分）一水平放在空气中的管道，外经50mm,管壁温度80℃，周围空气温度为20℃，管道表面黑度为0.93，求管道单位长度的辐射散热量。（黑体辐射系数为5.67w/(m2.k4)2、如图所示墙壁，其导热系数为50W/(m·K),厚度为50mm，在稳态情况下的墙壁内的一维温度分布为：t=200-2000x2，式中t的单位为0C，x单位为m。试求：墙壁两侧表面的热流密度；wddltt82.13305.011.0ln14.02160180ln211221wEEAbb5.67100273201002738067.505.093.044216第四章流体力学基本知识一、填空题（1）流体流动时随着雷诺系数的增大,流体经历:光滑区、过渡区和阻力平方区。（2）关岛产生的阻力损失分为两部分：沿程阻力损失和局部阻力损失；二、名词解释与简述题(1)粘性：流体内部反抗流体质点相对运动的性质(2)沿程阻力损失的影响因素:(a)流体运动状态;(b)管道粗燥度;(3)管径尺寸与流体黏度;（3）减小水击影响的措施有：延长阀门开关时间、缩短管道长度、装设安全阀和空气室；（4）流体静压力的两个主要特性是什么？（a）流体静压力总是垂直指向作用面；（b）流体内任意一点各个方向的流体静压力相等。（5）理想流体和实际流体的伯努利方程区别是什么？实际流体伯努利方程加入了阻力损失这一项；（6）引起水击的主要原因是什么：流体流动的惯性和阀门的突然开闭。三、计算分析题（1）一可动和一不动平板分别置于液体中，间距h＝0.5mm。可动板V＝0.25m/s，水平右移，维持V不变，加在动板上的外力为2Pa。求μ。解：由dvdy由坐标系，按牛顿粘性定律：dvVdyh（线性分布）32410dvVdyh(Pa.s)第五章锅炉设备一、填空题（1）火力发电厂三大主机设备有：锅炉设备、汽轮机设备和发电机设备。（2）锅炉按循环方式不同分类：自然循环锅炉、多次强制循环锅炉、直流锅炉和复合循环锅炉。（3）按锅炉的蒸汽压力分类：低压、中压、高压、超高压、亚临界压力、超临界及超超临界压力。（4）按锅炉排渣的相态分类：固态排渣锅炉、液态排渣锅炉。（5）煤的元素分析过程中对燃烧有影响的成分包括：碳（C-c