2025 年大学热能与动力工程（热力循环）期末测试卷

2025年大学热能与动力工程（热力循环）期末测试卷

（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，请将正确答案填在括号内）1.朗肯循环的效率与以下哪个因素关系最为密切（）A.蒸汽压力B.蒸汽温度C.凝汽器压力D.给水温度2.提高朗肯循环热效率的有效方法是（）A.提高初温B.提高初压C.降低终温D.降低终压3.再热循环的主要目的是（）A.提高蒸汽干度B.提高循环热效率C.降低汽轮机排汽湿度D.以上都是4.回热循环中，抽汽压力越高，回热效果（）A.越好B.越差C.不变D.不确定5.对于理想气体的定压比热容和定容比热容，以下说法正确的是（）A.定压比热容大于定容比热容B.定压比热容小于定容比热容C.定压比热容等于定容比热容D.关系不确定6.卡诺循环的效率只与（）有关A.高温热源温度B.低温热源温度C.高温热源温度和低温热源温度D.循环的工质7.蒸汽动力循环中，汽轮机输出的功主要用于（）A.加热给水B.克服泵功C.对外输出机械功D.维持循环8.以下哪种循环不属于动力循环（）A.朗肯循环B.卡诺循环C.制冷循环D.再热循环9.热力循环中，工质从热源吸收的热量（）对外输出的功A.大于B.小于C.等于D.不确定10.对于实际的热力循环，其热效率（）理想循环的热效率A.大于B.小于C.等于D.不确定二、多项选择题（总共5题，每题5分，每题有两个或两个以上正确答案，请将正确答案填在括号内，少选、多选均不得分）1.提高朗肯循环热效率的途径有（）A.提高蒸汽初参数B.降低蒸汽终参数C.采用再热循环D.采用回热循环2.再热循环的优点包括（）A.提高了蒸汽干度B.提高了循环热效率C.降低了汽轮机排汽湿度D.增加了设备投资3.回热循环中，影响回热效果的因素有（）A.抽汽级数B.抽汽压力C.给水温度D.汽轮机效率4.卡诺循环由以下哪些过程组成（）A.等温吸热B.绝热膨胀C.等温放热D.绝热压缩5.实际热力循环与理想热力循环相比存在的不可逆损失有（）A.工质摩擦B.传热温差C.节流损失D.排汽损失三、判断题（总共10题，每题2分，正确的打“√”，错误的打“×”）1.朗肯循环中，蒸汽在汽轮机中是等温膨胀过程。（）2.提高蒸汽初压可以无限提高朗肯循环的热效率。（）3.再热循环中，再热次数越多，循环热效率越高。（）4.回热循环中，抽汽量越大，回热效果越好。（）5.卡诺循环是一种理想的可逆循环，其热效率最高。（）6.实际热力循环中，工质的压缩过程是等温压缩。（）7.蒸汽动力循环中，锅炉的作用是将水加热成蒸汽。（）8.提高给水温度可以提高朗肯循环的热效率。（）9.再热循环中，再热蒸汽温度越高，循环热效率越高。（）10.热力循环中，热效率越高，循环越经济。（）四、简答题（总共3题，每题10分）1.简述朗肯循环的工作过程及提高其热效率的方法。2.说明再热循环的原理及优点。3.分析回热循环的工作原理及影响回热效果的因素。五、计算题（总共2题，每题15分）1.已知某朗肯循环，蒸汽初压$p_1=3MPa$，初温$t_1=400^{\circ}C$，终压$p_2=4kPa$，试计算该循环的热效率。（提示：可通过查水蒸气图表获取相关参数）2.某再热循环，蒸汽初压$p_1=10MPa$，初温$t_1=500^{\circ}C$，中间再热压力$p_{rh}=2MPa$，再热后温度$t_{rh}=500^{\circ}C$，终压$p_2=5kPa$，求该循环的热效率。（提示：同样需查水蒸气图表获取参数）答案：一、单项选择题1.C2.A3.D4.B5.A6.C7.C8.C9.A10.B二、多项选择题1.ABCD2.ABC3.ABC4.ABCD5.ABCD三、判断题1.×2.×3.×4.×5.√6.×7.√8.√9.√10.√四、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作功，作功后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。提高热效率方法：提高蒸汽初温、初压，降低终压（凝汽器压力），采用再热循环、回热循环。2.再热循环原理：在朗肯循环基础上，将汽轮机高压缸排汽引回锅炉再热器中加热升温后，再送回汽轮机中、低压缸继续膨胀作功。优点：提高蒸汽干度，降低汽轮机排汽湿度，提高循环热效率。3.回热循环工作原理：从汽轮机不同压力级抽出部分蒸汽，加热凝结水或给水，提高给水温度后再送回锅炉。影响回热效果因素：抽汽级数、抽汽压力、给水温度等。抽汽级数合适可更充分利用抽汽热量；抽汽压力适中能保证回热效果；给水温度提高可减少锅炉吸热量从而提高热效率。五、计算题1.首先查水蒸气图表得：$h_1=3231.7kJ/kg$，$s_1=6.9235kJ/(kg\cdotK)$，$h_2s=2165.8kJ/kg$，$h_2=h_2s+\Deltah_{2t}$（考虑汽轮机实际效率计算焓降），$h_3=h_4=121.4kJ/kg$，$q_1=h_1-h_4=3231.7-121.4=3110.3kJ/kg$，$w_0=h_1-h_2$，$w_p=v_4(p_1-p_2)$（$v_4$查凝结水比容），$w=w_0-w_p$，$\eta_t=w/q_1$。经计算得$\eta_t=36.5\%$。2.查水蒸气图表得：$h_1=3373.7kJ/kg$，$s_1=6.5995kJ/(kg\cdotK)$，$h_{rh}=3467.6kJ/kg$，$s_{rh}=7.3775kJ/(kg\cdotK)$，$h_2s=2245.6kJ/kg$，$h_2=h_2s+\Deltah_{2t}$，$h_3=h_4=137.8kJ/kg$，$q_1=(h_1-