2025年大学（能源与动力工程）动力工程综合测试题及答案

2025年大学（能源与动力工程）动力工程综合测试题及答案

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______第I卷（选择题共30分）答题要求：本大题共10小题，每小题3分。在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的。请将正确答案的序号填在题后的括号内。1.下列哪种能源不属于一次能源？（）A.太阳能B.天然气C.电能D.煤炭2.朗肯循环的效率主要取决于（）。A.蒸汽初参数B.蒸汽终参数C.汽轮机效率D.锅炉效率3.对于渐缩喷管，当出口压力小于临界压力时，喷管出口流速（）。A.小于当地音速B.等于当地音速C.大于当地音速D.与当地音速无关4.提高蒸汽动力循环效率的主要途径不包括（）。A.提高蒸汽初参数B.降低蒸汽终参数C.采用回热循环D.增加蒸汽流量5.燃气轮机装置中，压气机压缩空气的过程可近似看作（）。A.定容过程B.定压过程C.定温过程D.绝热过程6.下列哪种制冷循环属于压缩式制冷循环？（）A.蒸汽压缩制冷循环B.吸收式制冷循环C.蒸汽喷射制冷循环D.吸附式制冷循环7.热机的效率不可能达到100%，这是基于（）。A.热力学第零定律B.热力学第一定律C.热力学第二定律D.热力学第三定律8.对于制冷系数，下列说法正确的是（）。A.制冷系数越大，制冷效果越好B.制冷系数与制冷剂有关C.制冷系数与制冷温度有关D.以上都对9.蒸汽动力装置中，锅炉产生的蒸汽进入（）做功。A.汽轮机B.发电机C.给水泵D.凝汽器10.下列哪种设备不属于动力工程中的通用设备？（）A.泵B.风机C.压缩机D.变压器第II卷（非选择题共70分）二、填空题（每题3分，共15分）1.动力工程中常用的工质有______、______等。2.卡诺循环由两个______过程和两个______过程组成。3.蒸汽在汽轮机中膨胀做功的过程可近似看作______过程。4.制冷循环的四个基本过程为______、______、______、______。5.提高燃气轮机效率的主要方法有______、______等。三、简答题（每题10分，共30分）1.简述朗肯循环的工作过程及提高朗肯循环效率的措施。2.说明压缩式制冷循环的工作原理及主要部件。3.解释热机效率的定义，并说明影响热机效率的主要因素。四、分析题（共15分）（材料：某蒸汽动力装置，已知锅炉出口蒸汽压力为3MPa，温度为400℃，汽轮机进口蒸汽参数与锅炉出口相同，汽轮机排汽压力为0.004MPa，冷凝器出口水温为30℃。）1.画出该蒸汽动力装置的示意图，并标注主要设备及工质状态变化。（5分）2.计算该朗肯循环的热效率。（10分）五、论述题（共20分）（材料：随着能源问题的日益突出，提高能源利用效率成为动力工程领域的重要研究方向。请论述提高能源利用效率的主要途径及意义。）1.阐述提高能源利用效率的主要途径及其原理。（10分）2.分析提高能源利用效率对经济、环境和社会发展的重要意义。（10分）答案：一、选择题1.C2.A3.C4.D5.D6.A7.C8.D9.A1:D二、填空题1.水蒸气、燃气2.等温、绝热3.绝热膨胀4.压缩、冷凝、节流、蒸发5.提高压比、采用回热循环三、简答题1.朗肯循环工作过程：水在锅炉中定压加热成过热蒸汽，过热蒸汽在汽轮机中绝热膨胀做功，做完功的乏汽在凝汽器中定压凝结成水，凝结水在给水泵中绝热压缩升压后送回锅炉。提高朗肯循环效率的措施：提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数、采用回热循环等。2.压缩式制冷循环工作原理：利用压缩机将制冷剂气体压缩成高温高压气体，然后在冷凝器中冷凝成高压液体，高压液体经节流阀节流成低温低压液体，低温低压液体在蒸发器中蒸发吸热制冷，产生的低温低压气体再被压缩机吸入压缩，如此循环。主要部件有压缩机、冷凝器、节流阀、蒸发器。3.热机效率定义：热机对外输出的有用功与从高温热源吸收的热量之比。影响热机效率的主要因素：工质性质、循环形式、热机部件效率、热机运行参数等。四、分析题1.示意图：锅炉-汽轮机-凝汽器-给水泵依次连接。锅炉中工质从液态变为过热蒸汽，汽轮机中蒸汽绝热膨胀做功，凝汽器中蒸汽凝结成水，给水泵将水升压送回锅炉。2.由蒸汽性质表查得：锅炉出口蒸汽焓h1=3231.7kJ/kg，汽轮机排汽焓h2=2133.8kJ/kg，凝结水焓h'=121.4kJ/kg。q1=h1-h'=3231.7-121.4=3110.3kJ/kg，w=h1-h2=3231.7-2133.8=1097.9kJ/kg，热效率η=w/q1=(1097.9/3110.3)×100%≈35.3%。五、论述题1.提高能源利用效率的主要途径及原理：提高蒸汽动力循环效率，如提高蒸汽初参数、降低蒸汽终参数、采用回热循环等，可减少能量损失；采用高效节能设备，如高效压缩机、泵等，减少设备自身能耗；优化系统运行管理，合理调节设备运行参