工程热力学课后答案

工程热力学课后答案内容摘要：

20 00 00 3. 1 /m P d k g h    由 1 MPa ， x = 附表 7,得   根据热量平衡方程 乏 气 放 冷 水 放 即 21()pm m C t t  乏 气 冷 水 放 所以 2 1 2 13( ) ( )2 0 0 0 0 0 3 .1 2 4 3 2 .2 0 .9 1 0 4 0 5 1 7 .3 / h4 .1 8 7 ( 1 8 1 0 )ppm PdmC t t C t t     冷水放冷水放吨 图 7－ 27 67 已知朗肯循环的蒸汽初压 p1=10 MPa，终压 p2= MPa；初温为：（ 1）500 ℃、（ 2） 550 ℃。 试求循环的平均吸热温度、理论热效率和耗汽率 [kg/（ kW h） ]。 [答案 ] （ 1） K ， % ， kg/ () （ 2） K ， % ， kg/ () 第七章 水蒸气性质及蒸气动力循环 6 68 已知朗肯循环的初温 t1=500℃，终压 p2=。 初压为：（ 1） 10MPa、（ 2） 15MPa。 试求循环的平均吸热温度、理论热效率和乏汽湿度。 [答案 ] （ 1） K ， % ， % (2) K ， % ， % 循环平均吸热温度 （ ℃ ） 循环平均吸热温度 （ ℃ ） *69 某蒸汽动力装置采用再热循环。 已知新汽参数为 p1=14 MPa、 t1=550 ℃，再热蒸汽的压力为 3 MPa，再热后温度为 550 ℃，乏汽压力为 MPa。 试求它的理论热效率比不再热的朗肯循环高多少，并将再热循环表示在压容图和焓熵图中。 [答案 ] % % *610 某蒸汽动力装置采用二次抽汽回热。 已知新汽参数为 p1=14 MPa、t1=550 ℃，第一次抽汽压力为 2 MPa，第二次抽汽压力为 MPa，乏汽压力为 MPa。 试问： （ 1）它的理论热效率比不回热的朗肯循环高多少。 （ 2）耗汽率比朗肯循环增加了多少。 （ 3）为什么热效率提高了而耗汽率反而增加呢。 [答案 ]（ 1） ％ ％ （ 2） kg / () % (3) 因为抽气凝结放出的热量加热给锅炉给水，使水在锅炉里吸热减少（低温吸 热段没有了）从而提高了循环的平均吸热温度即 1mT ，而 2mT 不变所以热效率t 由两次抽汽使最后在汽轮机里膨胀做功的蒸汽量由原来 1kg 减少为 121 g k g  ，所以还要做出原来那么多功的话，虽然消耗的热量比原来少了，但是其蒸汽耗量却必然要增加。 第七章 水蒸气性质及蒸气动力循环 7 第十三章 制冷循环 思 考 题 1. 利用制冷机产生低温，再利用低温物体做冷源以提高热机循环的热效率。 这样做是否有利。 [答 ]：这样做必定不利，因为虽然低温物体作冷源可以提高热及循环的热效率，多获得功，但是要造成这样的低温冷源，需要制冷机，需要耗功，由于不可逆性的存在，制冷机 消耗的功必然大于热机多获得的功，因此，这样做是得不偿失的。 2. 如何理解空气压缩制冷循环采取回热措施后，不能提高理论制冷系数，却能提高实际制冷系数。 [答 ]： 参 见 图 a，没有回热的循环为 12341,有回热的循环为 1r2r53r41r。 采用回热循环后，在理论上制冷能力为 q2（过程 4→1 的吸热量）以及循环消耗的净功和向外界派出的热与没有回热的循环相比，显然都没有变（ Wor=Wo,q1r=q）所以理论制冷系数也没有变（ ε r=ε ）。 但是采用回热后，循环的增压比降低了，从而使压气机耗功和膨胀机做功减少了同一数量， 这也减轻了压气机和膨胀机的工作负担，使它们在较小的压力范围内工作，因而机器可以设计得比较简单而轻小，另外，如果考虑到压气机和膨胀机的不可逆性（图 b）那么采用回热压气机少消耗的功将不是等于而是大于膨胀机少作出功。 因而制冷机实际消耗的净功将会减少。 同时，每 kg空气的制冷量也相应地有所增加（如 b图中面积 a所示）所以采用回热措施能提高空气压缩制冷循环的实际制冷系数，因而这种循环在深度制冷，液化气体等方面获得了实际应用。 3. 参看图 813。 如果蒸气压缩制冷装置按 139。 239。 35139。 运行，就可以在不增加压气机耗功的情况下增加制冷剂在冷库中的吸热量 (由原来的 h1h4增加为 h1h5)，从而可以提高制冷系数。 这样考虑对吗。 图 a 图 b 第七章 水蒸气性质及蒸气动力循环 8 [答 ] ： 不对。 因为要实现定压冷却过程 3→ 5，就需要一定的制冷量 (h3— h5)，这冷量只能来自冷库，因而冷库的制冷量将减少，这减少量恰好等于由定压冷却过程取代节流过程带来的制冷量的增加： 39。 39。