2025年能源与动力工程（热力系统）试题及答案

2025年能源与动力工程（热力系统）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40分）每题只有一个正确答案，请将正确答案的序号填在括号内。(总共8题，每题5分)1.以下关于热力系统的说法，正确的是（）A.闭口系统与外界无物质交换B.开口系统一定是绝热系统C.孤立系统与外界无能量交换D.绝热系统就是孤立系统2.工质经历一个不可逆循环后，其熵变（）A.大于零B.小于零C.等于零D.无法确定3.理想气体定温膨胀过程中，工质的内能变化（）A.增加B.减少C.不变D.先增加后减少4.对于水蒸气的定压发生过程，当干度x=1时，处于（）A.未饱和水状态B.饱和湿蒸汽状态C.饱和蒸汽状态D.过热蒸汽状态5.朗肯循环中，汽轮机内进行的是（）A.定压吸热过程B.定熵膨胀过程C.定压放热过程D.定熵压缩过程6.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.降低排汽压力D.以上都是7.回热循环中，采用给水回热加热后，（）A.锅炉热负荷增加B.汽轮机热耗率降低C.凝汽器热负荷增加D.循环效率降低8.以下哪种热力系统分析方法主要用于研究系统内部各部分之间的能量传递和转换关系（）A.能量分析法B.熵分析法C.㶲分析法D.热效率分析法第II卷（非选择题，共60分）9.简答题：简述热力系统的分类及其特点。(10分)10.简答题：说明理想气体内能、焓和熵的定义及计算方法。(10分)11.简答题：分析朗肯循环的工作过程及提高其热效率的途径。(15分)12.材料分析题：材料：某电厂采用朗肯循环发电，蒸汽初参数为p1=10MPa，t1=500℃，排汽压力p2=0.005MPa。已知该循环的热效率为40%，汽轮机的相对内效率为0.85，水泵的耗功忽略不计。问题：（1）计算该循环的理论热效率。(10分)（2）分析该电厂实际热效率低于理论热效率的原因。(5分)13.论述题：论述回热循环的原理、优点及对电厂经济性的影响。(综合10分)答案：1.A2.C3.C4.C5.B6.D7.B8.A9.热力系统可分为闭口系统、开口系统和孤立系统。闭口系统与外界无物质交换，能量可交换；开口系统与外界有物质和能量交换；孤立系统与外界既无物质交换也无能量交换。10.理想气体内能是气体内部分子热运动动能的总和，只与温度有关，计算公式为U=mcV(T2-T1)（cV为定容比热容）。焓是工质的一个状态参数，定义为H=U+pV，计算式为H=mcP(T2-T1)（cP为定压比热容）。熵是状态参数，对于可逆过程，熵变计算公式为ΔS=m(cPln(T2/T1)-Rln(p2/p1))（R为气体常数）。11.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定熵膨胀做功，做完功的乏汽在凝汽器中定压凝结成水，凝结水在水泵中定熵压缩送回锅炉。提高热效率途径：提高蒸汽初温、初压，降低排汽压力。12.（1）根据蒸汽初参数查水蒸气图表得h1=3373.7kJ/kg，h2s=2007.5kJ/kg，理论热效率ηt=(h1-h2s)/h1=(3373.7-2007.5)/3373.7≈40.5%。（2）实际热效率低于理论热效率原因：汽轮机存在内部损失，如蒸汽在汽轮机内流动有摩擦等，使实际做功小于理论做功；还有散热等外部损失。13.回热循环原理：利用汽轮