2025 年大学能源与动力工程（热力循环）实验测试卷

2025年大学能源与动力工程（热力循环）实验测试卷

（考试时间：90分钟满分100分）班级______姓名______一、单项选择题（总共10题，每题3分，每题只有一个正确答案，请将正确答案填入括号内）1.以下哪种热力循环效率理论上最高（）A.朗肯循环B.卡诺循环C.布雷顿循环D.回热循环2.在蒸汽动力循环中，提高蒸汽初参数主要是指提高（）A.蒸汽压力和温度B.蒸汽流量和压力C.蒸汽温度和流量D.蒸汽湿度和压力3.对于简单可压缩系统，工质的热力状态可以用（）个独立的状态参数来确定。A.1B.2C.3D.44.卡诺循环由两个等温过程和两个（）过程组成。A.等压B.等容C.绝热D.等温5.提高朗肯循环效率的有效方法之一是（）A.降低蒸汽压力B.提高蒸汽过热度C.增加蒸汽湿度D.减小凝汽器压力6.在热力循环中，工质从高温热源吸收的热量（）向低温热源放出的热量。A.大于B.小于C.等于D.不确定7.回热循环中，采用给水回热加热的主要目的是（）A.提高蒸汽干度B.降低蒸汽湿度C.提高循环热效率D.降低汽轮机排汽温度8.对于理想气体的定比热，其数值（）A.随温度变化B.随压力变化C.随比容变化D.为常数9.蒸汽动力循环中，汽轮机排出的蒸汽在凝汽器中放出的热量主要是（）A.汽化潜热B.显热C.过热热量D.化学能10.热力循环中，净功与从高温热源吸收的热量之比称为（）A.热效率B.制冷系数C.供热系数D.压缩比二、多项选择题（总共5题，每题4分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填入括号内，少选、多选、错选均不得分）1.影响热力循环热效率的因素有（）A.工质性质B.热源温度C.冷源温度D.循环形式2.以下属于蒸汽动力循环设备的有（）A.锅炉B.汽轮机C.压缩机D.凝汽器3.提高卡诺循环热效率的途径有（）A.提高高温热源温度B.降低低温热源温度C.增加循环的不可逆损失D.减小循环的不可逆损失4.朗肯循环的组成过程包括（）A.定压加热过程B.绝热膨胀过程C.定压放热过程D.绝热压缩过程5.回热循环的优点有（）A.提高循环热效率B.减少汽轮机排汽湿度C.降低锅炉热负荷D.提高给水温度三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.卡诺循环是一种理想的可逆循环，其热效率与工质性质无关。（）2.蒸汽动力循环中，提高蒸汽初温可以提高循环热效率，但会增加汽轮机排汽湿度。（）3.热力循环中，工质经历一个循环后，其内能不变。（）4.回热循环中，回热级数越多，循环热效率越高。（）5.对于实际的热力循环，其热效率总是小于相同条件下的卡诺循环热效率。（）6.蒸汽动力循环中，锅炉产生的蒸汽压力越高，循环热效率越高。（）7.卡诺循环的制冷系数与供热系数仅取决于高低温热源的温度。（）8.朗肯循环中，汽轮机的排汽压力越低，循环热效率越低。（）9.热力循环中，净功等于从高温热源吸收的热量减去向低温热源放出的热量。（）10.提高蒸汽初参数可以无限提高朗肯循环的热效率。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述卡诺循环的工作原理及热效率公式，并说明提高卡诺循环热效率的方法。2.画出朗肯循环的T-s图，并分析各过程的特点及对循环热效率的影响。3.说明回热循环的工作过程及优点，以及回热加热器的类型和工作原理。五、计算题（总共2题，每题15分）1.已知一朗肯循环，蒸汽初压力为3MPa，初温度为400℃，汽轮机排汽压力为0.004MPa。试计算该循环的热效率、汽轮机出口蒸汽干度，并分析提高该循环热效率的措施。（假设工质为水蒸气，可查水蒸气热力性质表）2.一卡诺热机工作在温度为500K和300K的两个热源之间，求该热机的热效率。若从高温热源吸收1000kJ的热量，试计算热机对外做的功及向低温热源放出的热量。答案：一、单项选择题1.B2.A3.B4.C5.D6.A7.C8.D9.A10.A二、多项选择题1.ABCD2.ABD3.ABD4.ABC5.ABD三、判断题1.√2.×3.√4.×5.√6.×7.√8.×9.√10.×四、简答题1.卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。工作原理：工质从高温热源等温吸热，再绝热膨胀对外做功，接着向低温热源等温放热，最后绝热压缩回到初始状态。热效率公式：ηc=1-T2/T1（T1为高温热源温度，T2为低温热源温度）。提高热效率方法：提高T1或降低T2。2.朗肯循环T-s图：定压加热过程从饱和水加热到过热蒸汽；绝热膨胀过程蒸汽在汽轮机中膨胀做功；定压放热过程蒸汽在凝汽器中凝结放热；绝热压缩过程水在给水泵中被压缩。定压加热过程提高了蒸汽的作功能力，绝热膨胀过程对外做功，这两个过程对提高热效率关键，定压放热和绝热压缩过程尽量减少不可逆损失可提高热效率。3.回热循环工作过程：在汽轮机中做了部分功的蒸汽抽出，加热凝结水，提高给水温度后再进入锅炉。优点：提高循环热效率、减少汽轮机排汽湿度等。回热加热器类型有表面式和混合式。表面式通过管壁传热加热给水；混合式是蒸汽与水直接混合加热，热经济性高，但系统复杂。五、计算题1.查水蒸气热力性质表得：h1=3231.7kJ/kg，s1=6.9235kJ/(kg·K)，h2s=2133.8kJ/kg，h2=2267.8kJ/kg，x2=(2267.8-121.41)/(2432.9-121.41)=0.88。q1=h1-hf=3231.7-121.41=3110.29kJ/kg，q2=h2-hf=2267.8-121.41=2146.39kJ/kg，η=(q1-q2)/q1=