2025年公用设备工程师之专业基础知识(暖通空调+动力)测试卷含答案

2025年公用设备工程师之专业基础知识(暖通空调+动力)测试卷含答案一、单项选择题（每题1分，共30分。每题只有一个正确答案，请将正确选项字母填入括号内）1.在湿空气焓湿图上，等含湿量线（d=常数）与下列哪一条线重合？A.等露点温度线  B.等湿球温度线  C.等焓线  D.等干球温度线答案：A2.某R134a制冷循环蒸发温度为5℃，冷凝温度为45℃，若压缩机入口为干饱和蒸气，则理论循环的制冷系数COP最接近（）。A.3.2  B.4.1  C.5.0  D.6.3答案：B3.关于离心泵相似定律，下列表述正确的是（）。A.流量与叶轮直径三次方成正比  B.扬程与叶轮直径平方成正比C.功率与转速三次方成正比  D.扬程与转速一次方成正比答案：C4.在热水采暖双管系统中，若上层散热器出现不热，最可能原因是（）。A.供水温度过低  B.系统定压点压力过高  C.垂直水力失调  D.锅炉循环水量过大答案：C5.标准状态下，1m³天然气（CH₄体积分数95%）完全燃烧所需理论空气量约为（）。A.9.52m³  B.10.47m³  C.14.28m³  D.17.85m³答案：B6.下列关于热回收转轮的描述，错误的是（）。A.可同时回收显热与潜热  B.存在交叉污染风险C.回收效率随转速升高而单调增加  D.需设置旁通段防过度预热答案：C7.在理想气体绝热膨胀过程中，若比热比k=1.4，则温度与压力关系满足（）。A.T₂/T₁=(p₂/p₁)^0.286  B.T₂/T₁=(p₂/p₁)^0.4  C.T₂/T₁=(p₂/p₁)^0.714  D.T₂/T₁=(p₂/p₁)^1.4答案：A8.某空调系统采用一次回风，已知新风比20%，室内焓值55kJ/kg，室外焓值90kJ/kg，则混合点焓值为（）。A.62kJ/kg  B.65kJ/kg  C.68kJ/kg  D.72kJ/kg答案：A9.关于溴化锂吸收式制冷机，下列说法正确的是（）。A.蒸发压力高于大气压  B.发生器热源温度越低越利于运行C.溶液浓度差是驱动循环的关键  D.冷却水温度升高可提高COP答案：C10.当管道内流体处于粗糙区湍流时，摩擦阻力系数λ主要取决于（）。A.Re与相对粗糙度  B.仅Re  C.仅相对粗糙度  D.流体温度答案：C11.在通风空调设计中，保证人员呼吸区空气品质，CO₂浓度设定值一般取（）。A.400ppm  B.600ppm  C.1000ppm  D.1500ppm答案：C12.关于热电偶测温，下列描述正确的是（）。A.需采用三导线制消除引线误差  B.冷端补偿可用PN结温度传感器C.分度号K在0℃时输出0Ω  D.测温上限受绝缘管材料限制答案：B13.某蒸汽压缩制冷系统采用过冷器，若过冷度增加5℃，则单位质量制冷量（）。A.增加且压缩机功耗减少  B.增加且压缩机功耗增加C.增加而压缩机功耗不变  D.减少而压缩机功耗增加答案：C14.关于风机性能，下列说法正确的是（）。A.轴功率与密度成正比  B.全压与密度成反比C.效率随管网阻力降低而升高  D.静压与转速平方成反比答案：A15.在燃气燃烧器调试中，若火焰呈黄色且长，应优先（）。A.增大一次风系数  B.减小一次风系数  C.提高燃气压力  D.降低燃气温度答案：A16.关于空气源热泵冬季供热，下列措施可提高制热量且降低结霜风险的是（）。A.降低蒸发器风速  B.增大冷凝器过热度C.采用变频补气增焓压缩机  D.提高除霜周期答案：C17.某建筑全年空调冷负荷时间分布曲线呈“双峰”形态，其最可能位于（）。A.哈尔滨  B.昆明  C.广州  D.乌鲁木齐答案：C18.关于地板辐射供冷，下列说法正确的是（）。A.供水温度可低于16℃  B.需配套除湿系统防结露C.供冷能力主要受地面材料导热系数限制  D.可省略室温控制阀答案：B19.在理想朗肯循环中，若提高初压而初温不变，则排汽干度（）。A.升高  B.降低  C.不变  D.先升后降答案：B20.关于VAV系统，下列说法错误的是（）。A.部分负荷时节能显著  B.需设置最小送风量限制C.新风量随负荷减小而减小  D.末端再热可避免过冷答案：C21.某冷却塔实测大气压98kPa，进出水温度差5℃，若改在拉萨（大气压65kPa）使用，则冷却能力（）。A.升高  B.降低  C.不变  D.无法判断答案：B22.关于冰蓄冷系统，下列说法正确的是（）。A.主机容量一定大于常规系统  B.可使用乙二醇溶液做载冷剂C.蓄冰槽只能布置于地下  D.融冰优先采用串联模式答案：B23.在雷诺数Re=5×10⁴的圆管内，若采用迪特斯–贝尔特公式计算湍流强制对流换热，则Nu数与Pr数的关系为（）。A.Nu∝Pr^0.3  B.Nu∝Pr^0.4  C.Nu∝Pr^0.5  D.Nu∝Pr^1.0答案：B24.关于锅炉效率测试，下列说法正确的是（）。A.正平衡法需测量燃气流量  B.反平衡法不需测量给水流量C.正平衡法精度高于反平衡法  D.反平衡法不能给出排烟损失答案：B25.某空调冷水系统采用一级泵变流量，若末端二通阀全部关闭，则系统最不利环路压差（）。A.升高  B.降低  C.不变  D.先升后降答案：A26.关于燃气轮机回热循环，下列说法正确的是（）。A.回热度越高，比功一定增加  B.回热度升高，排气温度升高C.回热度升高，效率一定增加  D.回热度升高，空气流量减少答案：C27.在理想气体混合物中，若各组分摩尔分数相同，则质量分数最大的组分是（）。A.分子量最大的  B.分子量最小的  C.比热容最大的  D.临界温度最高的答案：A28.关于管道保温，下列说法正确的是（）。A.保温层越厚，热损失一定越小  B.临界热绝缘直径与导热系数无关C.室外管道需设防潮层  D.铝箔反射层可减少导热答案：C29.关于吸收式除湿，下列说法正确的是（）。A.氯化锂溶液浓度越高，表面蒸气压越高  B.除湿过程为等焓降温C.再生温度与溶液浓度无关  D.溶液循环量越大，除湿量越大答案：D30.关于洁净室设计，下列说法正确的是（）。A.换气次数与洁净等级无关  B.垂直单向流断面风速一般取0.1m/sC.高效过滤器应布置在末端  D.回风口可设于地面答案：C二、多项选择题（每题2分，共20分。每题有两个或两个以上正确答案，多选、少选、错选均不得分）31.下列关于逆卡诺循环的说法正确的有（）。A.由两个等温、两个绝热过程组成  B.制冷系数与冷热源温差成反比C.供热系数大于制冷系数  D.可用于评价实际循环热力学完善度答案：ACD32.关于空调水系统水力计算，下列做法正确的有（）。A.采用当量长度法计算局部阻力  B.末端阀门预留10%富余压头C.比摩阻控制在100–400Pa/m  D.冷凝水系统需做水力平衡答案：ABC33.下列属于一次能源的有（）。A.天然气  B.电力  C.柴油  D.热水答案：AC34.关于燃气燃烧，下列可提高火焰传播速度的有（）。A.提高燃气初温  B.增加一次风系数  C.提高环境压力  D.增加湍流强度答案：ACD35.下列关于换热器强化传热措施正确的有（）。A.内插螺旋片可提高湍流强度  B.减小翅片间距一定提高换热量C.采用纳米流体可提高导热系数  D.逆流布置对数平均温差最大答案：ACD36.关于蒸汽压缩制冷系统，下列故障会导致吸气过热度增大的有（）。A.膨胀阀感温包脱落  B.蒸发器结霜严重  C.制冷剂不足  D.干燥过滤器堵塞答案：ACD37.下列关于建筑能耗模拟，描述正确的有（）。A.采用DOE2内核可进行全年动态计算  B.需输入围护结构热桥系数C.气象文件采用TMY格式  D.内扰可采用时间表修正答案：ABCD38.关于热泵热水器，下列可提高COP的措施有（）。A.提高蒸发温度  B.降低冷凝温度  C.增加过冷度  D.采用双级压缩答案：ABCD39.下列关于洁净室压差控制，做法正确的有（）。A.送风量大于回排风量  B.采用余压阀控制  C.设置变频回风机  D.门下设密封条答案：ABCD40.关于锅炉NOx生成，下列可降低排放的技术有（）。A.分级燃烧  B.烟气再循环  C.富氧燃烧  D.低氮燃烧器答案：ABD三、填空题（每空1分，共20分）41.标准大气压下，水的汽化潜热在100℃时为________kJ/kg。答案：225742.理想气体常数R的数值为________kJ/(kg·K)（以空气分子量29计）。答案：0.28743.空调冷负荷指标法估算时，办公楼一般取________W/m²。答案：80–120（填100可给分）44.根据《公共建筑节能设计标准》，严寒地区外墙传热系数K值不应大于________W/(m²·K)。答案：0.3545.离心泵比转数n_s的国际单位制表达式为________。答案：n√Q/(gH)^(3/4)46.若某制冷剂临界温度为101℃，则其对比温度T_r=373K时，对应实际温度为________℃。答案：10047.燃气低热值与高热值差值等于________潜热。答案：水蒸气48.在通风系统设计中，一般控制风管主风道风速不超过________m/s。答案：1049.蒸汽压缩制冷理论循环中，单位冷凝负荷q_k等于________与________之和。答案：单位制冷量q₀、单位压缩功w50.根据GB50019，热水采暖系统供水温度不宜高于________℃，且供回水温差不宜小于________℃。答案：85，2051.若某空调系统新风量为30m³/(h·人)，室内CO₂初始浓度400ppm，人员密度0.2人/m²，则每人所占地板面积为________m²。答案：552.在理想气体绝热压缩中，若压比为5，k=1.4，则温比为________。答案：5^0.286≈1.58353.冷却塔飘水率一般要求不大于________%。答案：0.00554.根据雷诺相似准则，模型与实物雷诺数相等，若模型比尺1:5，则模型流速应为实物流速的________倍。答案：555.若某换热器UA=2000W/K，温差10℃，则传热量为________kW。答案：2056.燃气轮机理想布雷顿循环效率仅与________有关。答案：压比57.热泵制热系数COP_h与制冷系数COP_c的关系为COP_h=COP_c+________。答案：158.在空气调节中，若含湿量d=10g/kg(干空气)，则其对应水蒸气分压约为________kPa（干空气压力101.3kPa）。答案：1.659.根据能量守恒，蒸汽压缩制冷系统冷凝器放热量等于蒸发器吸热量与________之和。答案：压缩机功耗60.洁净室级别ISO7对应的0.5μm粒子浓度上限为________粒/m³。答案：352000四、简答题（每题6分，共30分）61.简述一次回风空调系统与二次回风系统在空气处理过程上的差异，并说明二次回风系统节能的机理。答案：一次回风系统将所有回风与新风混合后一次处理至机器露点，再加热至送风状态，存在冷热抵消。二次回风系统仅将部分回风与新风混合处理至机器露点，再与二次回风混合，省去再热过程，减少冷热抵消，降低制冷与再热能耗，实现节能。62.说明离心泵发生汽蚀的机理，并给出工程上防止汽蚀的措施。答案：汽蚀是泵入口压力低于液体饱和压力时产生气泡，气泡在叶轮高压区溃灭，产生冲击与剥蚀。措施：降低泵安装高度、增大吸入管径减少损失、采用诱导轮、控制液体温度、选择汽蚀余量小的泵型、设置前置泵提高进口压力。63.列举并解释燃气锅炉产生热力型NOx的三个主要影响因素。答案：1.燃烧温度：温度越高，NOx生成速率指数增加；2.停留时间：高温区停留时间越长，NOx产量增加；3.氧气浓度：局部氧浓度升高促进NOx生成。降低三者任一均可抑制热力型NOx。64.说明为什么在寒冷地区空气源热泵需采用变频补气增焓技术，并简述其工作流程。答案：寒冷地区蒸发温度低，压缩机压比大，排气温度高，制热量衰减。变频补气增焓通过中间压力补气口将中压气态制冷剂补入压缩腔，降低排气温度，提高制热量与效率，同时变频调节容量匹配负荷，实现低温高效运行。65.解释换热器“临界热绝缘直径”概念，并说明其在工程保温设计中的意义。答案：当管道外径小于临界热绝缘直径时，增加保温层厚度反而使散热增加，因表面积增大效应超过导热热阻增加。工程上应确保保温外径大于临界值，避免保温失效，合理选择保温厚度与材料导热系数。五、计算题（共50分）66.（10分）某R410A蒸汽压缩制冷循环，蒸发温度7℃，冷凝温度48℃，压缩机入口过热度5℃，膨胀阀前过冷度5℃。已知：h₁=425kJ/kg，h₂=465kJ/kg，h₃=h₄=270kJ/kg。求：（1）单位制冷量q₀；（2）单位压缩功w；（3）制冷系数COP。答案：（1）q₀=h₁−h₄=425−270=155kJ/kg；（2）w=h₂−h₁=465−425=40kJ/kg；（3）COP=q₀/w=155/40=3.875。67.（12分）某办公楼建筑面积6000m²，层高3.6m，设计人员密度0.1人/m²，新风标准30m³/(h·人)。室内冷负荷指标120W/m²，湿负荷忽略不计，送风温差取8℃，空气密度1.2kg/m³，比热容1.01kJ/(kg·℃)。求：（1）总新风量；（2）总冷负荷；（3）送风量；（4）若采用一次回风，新风比20%，求回风量。答案：（1）人数=6000×0.1=600人，新风量=600×30=18000m³/h=5m³/s；（2）冷负荷=6000×120=720kW；（3）送风量L=Q/(ρcΔt)=720/(1.2×1.01×8)=74.3m³/s；（4）新风比20%，总风量=5/0.2=25m³/s，回风量=25−5=20m³/s。68.（14分）某热水采暖系统，供回水温度80/60℃，建筑总热负荷480kW，系统高度18m，用户最高点高于膨胀水箱水位2m，管道总阻力损失120kPa，安全裕量10kPa。求：（1）循环水量；（2）循环泵扬程；（3）若选用效率η=0.75的泵，泵轴功率；（4）膨胀水箱最小容积（系统水容量估算为热负荷的10L/kW）。答案：（1）G=Q/(cΔt)=480/(4.18×20)=5.74kg/s≈20.7m³/h；（2）H=18+2+(120+10)/9.81=20+13.3=33.3m；（3）P=ρgQH/η=1000×9.81×5.74×33.3/0.75≈2.5kW；（4）系统水容量=480×10=4800L，膨胀量按温差20℃、体积膨胀系数0.0006/℃计：ΔV=4800×20×0.0006=57.6L，水箱最小有效容积取1.3×57.6≈75L。69.（14分）某离心风机样本给出：转速n=1450r/min，全压P=800Pa，流量Q=3m³/s，轴功率N=3.2kW，空气密度ρ=1.2kg/m³。若改输送60℃热空气（ρ=1.06kg/m³），求：（1）新全压；（2）新轴功率；（3）若需保持原全压800Pa，应调至多少转速？（4）此时新轴功率。答案：（1）P₂=P₁(ρ₂/ρ₁)=800×1.06/1.2=707Pa；（2）N₂=N₁(ρ₂/ρ₁)=3.2×1.06/1.2=2.83kW；（3）P∝ρn²，保持P=800，则n₂=n₁√(ρ₁/ρ₂)=1450√(1.2/1.06)=1543r/min；（4）N∝ρn³，N₃=N₁(ρ₂/ρ₁)(n₃/n₁)³=3.2×(1.06/1.2)×(1543/1450)³=3.2×0.883×1.21=3.42kW。六、综合应用题（共50分）70.（25分）某数据中心位于上海，建筑面积5000m²，全年冷负荷稳定在1800kW，冬季仍需供冷。现拟采用“离心式冷水机组+冷却塔自由冷却”系统，设计参数：冷冻水供回12/18℃，冷却水供回30/35℃，冬季当湿球温度≤5℃时启用自由冷却，使用板式换热器隔离。已知：离心机COP=6.0（冷却水30/35℃），自由冷却工况板式换热器逼近度2℃，冷却塔冬季设计出水温度7℃（湿球5℃），水泵效率0.8，冷却塔风机功率30kW，冷冻水泵扬程30m，冷却水泵扬程25m，水容量均按1.2倍主机流量设计。求：（1）计算年自由冷却小时数（上海气象湿球温度≤5℃约2400h）；（2）年自由冷却节电量；（3）若自由冷却系统初投资增加80万元，电价0.8元/kWh，静态回收期；（4）说明系统控制策略。答案：（1）2400h；（2）主机功率=1800/6=300kW，冷冻水泵功率=ρgQH/η=1000×9.81×(1800/(4.18×6))/0.8×30/1000=21.2kW，冷却水泵同理=17.7kW，原年耗电=(300+21.2+17.7+30)×2400=888×2400=2.13GWh；自由冷却时主机停机，仅冷却塔、水泵运行，功率=21.2+17.7+30=68.9kW，年耗电=68.9×2400=0.165GWh，节电量=2.13−0.165=1.965GWh≈196.5万kWh；（3）年节省电费=196.5×0.8=157.2万元，回收期=80/157.2≈0.51年≈6个月；（4）控制策略：实时监测室外湿球温度，≤5℃时启动自由冷却模式，关闭主机，开启板式换热器旁通阀，调节冷却塔