2025年热力机械竞赛题库及答案

2025年热力机械竞赛题库及答案

一、单项选择题（每题2分，共10题）1.燃气轮机的主要热力循环是：A.奥托循环B.蒸汽动力循环C.燃气轮机循环D.卡诺循环答案：C2.在锅炉中，水冷壁的主要作用是：A.增加锅炉的辐射吸热量B.提高锅炉的传热效率C.减少锅炉的金属消耗量D.增强锅炉的机械强度答案：A3.汽轮机中，调节级的主要作用是：A.产生大部分的功率B.调节汽轮机的功率输出C.增加汽轮机的效率D.减少汽轮机的热耗答案：B4.在热力循环中，提高循环效率的主要途径是：A.提高热源温度B.降低冷源温度C.减少循环中的不可逆损失D.以上都是答案：D5.压缩机在燃气轮机装置中的作用是：A.提高燃气的温度B.增加燃气的压力C.减少燃气的湿度D.降低燃气的速度答案：B6.锅炉水垢的主要危害是：A.增加锅炉的金属消耗量B.降低锅炉的传热效率C.增加锅炉的运行压力D.减少锅炉的出力答案：B7.汽轮机叶片常用的材料是：A.铸铁B.铝合金C.高温合金D.不锈钢答案：C8.在热力系统中，回热循环的主要目的是：A.提高热力系统的效率B.降低热力系统的热耗C.增加热力系统的功率输出D.减少热力系统的不可逆损失答案：A9.燃气轮机装置中，燃烧室的主要作用是：A.增加燃气的温度B.增加燃气的压力C.减少燃气的湿度D.降低燃气的速度答案：A10.锅炉过热器的主要作用是：A.提高蒸汽的温度B.增加蒸汽的压力C.减少蒸汽的湿度D.降低蒸汽的速度答案：A二、多项选择题（每题2分，共10题）1.燃气轮机装置的主要组成部分包括：A.压缩机B.燃烧室C.汽轮机D.发电机E.冷却器答案：A,B,C,D2.锅炉的主要热力设备包括：A.水冷壁B.过热器C.再热器D.省煤器E.烟气净化设备答案：A,B,C,D3.汽轮机的调节方式包括：A.调节汽阀B.调节叶片C.调节转速D.调节燃料供给E.调节冷却水流量答案：A,B,C4.提高热力循环效率的方法包括：A.提高热源温度B.降低冷源温度C.减少循环中的不可逆损失D.采用回热循环E.采用再热循环答案：A,B,C,D,E5.压缩机的主要类型包括：A.离心式压缩机B.螺杆式压缩机C.活塞式压缩机D.轴流式压缩机E.旋叶式压缩机答案：A,B,C,D,E6.锅炉水垢的形成原因包括：A.水质不良B.水循环不良C.锅炉运行不当D.锅炉材料选择不当E.锅炉维护不当答案：A,B,C,D,E7.汽轮机叶片的损坏形式包括：A.蒸汽侵蚀B.冲蚀C.裂纹D.变形E.磨损答案：A,B,C,D,E8.回热循环的主要优点包括：A.提高热力系统的效率B.降低热力系统的热耗C.增加热力系统的功率输出D.减少热力系统的不可逆损失E.提高蒸汽的温度答案：A,B,D9.燃烧室的主要设计参数包括：A.燃料种类B.燃料供给方式C.燃烧温度D.燃烧效率E.烟气排放答案：A,B,C,D,E10.过热器的主要设计参数包括：A.蒸汽温度B.蒸汽压力C.传热面积D.金属消耗量E.运行可靠性答案：A,B,C,D,E三、判断题（每题2分，共10题）1.燃气轮机循环的效率高于蒸汽动力循环。答案：正确2.锅炉水垢的形成会降低锅炉的传热效率。答案：正确3.汽轮机的调节级主要作用是调节汽轮机的功率输出。答案：正确4.提高热源温度可以提高热力循环的效率。答案：正确5.压缩机在燃气轮机装置中的作用是增加燃气的压力。答案：正确6.锅炉水垢的形成主要是由于水质不良。答案：正确7.汽轮机叶片常用的材料是高温合金。答案：正确8.回热循环的主要目的是提高热力系统的效率。答案：正确9.燃烧室的主要作用是增加燃气的温度。答案：正确10.过热器的主要作用是提高蒸汽的温度。答案：正确四、简答题（每题5分，共4题）1.简述燃气轮机循环的基本原理。答案：燃气轮机循环是一种热力循环，主要包括压缩、燃烧、膨胀和排气四个过程。首先，压缩机将空气压缩，提高其压力和温度；然后，高温高压的空气进入燃烧室，与燃料混合燃烧，产生高温高压的燃气；接着，燃气进入汽轮机，推动汽轮机叶片旋转，产生机械功；最后，燃气通过排气系统排出，完成一个循环。燃气轮机循环具有高效率、高功率密度、快速启动等优点，广泛应用于航空、发电等领域。2.简述锅炉水垢的形成原因及其危害。答案：锅炉水垢的形成主要是由于水质不良，水中含有钙、镁等矿物质，在锅炉运行过程中，这些矿物质会沉积在锅炉内壁，形成水垢。水垢的形成会降低锅炉的传热效率，增加锅炉的运行压力，减少锅炉的出力，甚至导致锅炉损坏。因此，锅炉水垢的形成需要得到有效控制，可以通过软化水质、定期清洗锅炉等方式进行预防和处理。3.简述汽轮机叶片的损坏形式及其原因。答案：汽轮机叶片的损坏形式主要包括蒸汽侵蚀、冲蚀、裂纹、变形和磨损。蒸汽侵蚀是由于高温高压的蒸汽对叶片材料产生腐蚀作用；冲蚀是由于高速蒸汽对叶片表面产生冲击，导致材料磨损；裂纹是由于叶片材料疲劳或应力集中导致的裂纹产生；变形是由于叶片受到热应力或机械应力导致的变形；磨损是由于叶片表面与其他部件摩擦导致的材料磨损。汽轮机叶片的损坏会降低汽轮机的效率和可靠性，需要定期检查和维护，及时更换损坏的叶片。4.简述回热循环的工作原理及其优点。答案：回热循环是一种热力循环，通过利用部分高温烟气预热进入燃烧室的空气，提高燃烧效率，从而提高热力系统的效率。回热循环的工作原理主要包括预热器、燃烧室和汽轮机等设备。首先，部分高温烟气通过预热器预热进入燃烧室的空气；然后，预热后的空气与燃料混合燃烧，产生高温高压的燃气；接着，燃气进入汽轮机，推动汽轮机叶片旋转，产生机械功；最后，燃气通过排气系统排出，完成一个循环。回热循环的主要优点是提高热力系统的效率，降低热力系统的热耗，增加热力系统的功率输出，减少热力系统的不可逆损失。五、讨论题（每题5分，共4题）1.讨论提高燃气轮机循环效率的方法。答案：提高燃气轮机循环效率的方法主要包括提高热源温度、降低冷源温度、减少循环中的不可逆损失、采用回热循环和再热循环等。提高热源温度可以通过采用更高温度的燃烧室或采用核能等方式实现；降低冷源温度可以通过采用更高效的冷却系统或采用海水冷却等方式实现；减少循环中的不可逆损失可以通过采用更高效的压缩机、燃烧室和汽轮机等设备实现；采用回热循环和再热循环可以提高热力系统的效率，降低热力系统的热耗。此外，还可以通过优化燃烧过程、采用先进的材料和技术等手段提高燃气轮机循环的效率。2.讨论锅炉水垢的预防和处理方法。答案：锅炉水垢的预防和处理方法主要包括软化水质、定期清洗锅炉、采用防垢剂等。软化水质可以通过采用软化水设备或采用离子交换树脂等方式实现；定期清洗锅炉可以去除锅炉内壁的水垢，恢复锅炉的传热效率；采用防垢剂可以防止水垢的形成，延长锅炉的使用寿命。此外，还可以通过优化锅炉运行参数、采用先进的锅炉设计和技术等手段预防和处理锅炉水垢。3.讨论汽轮机叶片的损坏原因及其预防措施。答案：汽轮机叶片的损坏原因主要包括蒸汽侵蚀、冲蚀、裂纹、变形和磨损等。预防措施主要包括采用耐腐蚀、耐磨损的材料、优化叶片设计、定期检查和维护、及时更换损坏的叶片等。采用耐腐蚀、耐磨损的材料可以提高叶片的抗损坏能力；优化叶片设计可以减少叶片受到的热应力和机械应力，降低叶片的损坏风险；定期检查和维护可以及时发现叶片的损坏，及时进行维修或更换；及时更换损坏的叶片可以防止损坏的叶片进一步损坏其他部件，保证汽轮机的正常运行。4.讨论回热循环的应用前景及其面临的挑战。答案：回热循环的应用前景广阔，可以广泛应用于发电、供热等领域。回热循环可以提高热力系统的效率，降低热力系统的热耗，增加热力系统的功率输出，