2026年供热工程习题附答案

2026年供热工程习题附答案一、选择题（每题2分，共20分）1.某居住建筑采用间歇采暖，其采暖热负荷计算时，围护结构的温差修正系数应（）连续采暖建筑的修正系数。A.大于B.小于C.等于D.无关答案：A（间歇采暖时，围护结构内表面温度波动大，需考虑额外热损失，修正系数增大）2.铸铁散热器与钢制散热器相比，主要优点是（）。A.耐腐蚀性强B.金属热强度高C.重量轻D.承压能力高答案：A（铸铁材质耐腐蚀性优于钢制，适合水质较差的系统）3.热水供热管网中，闭式系统与开式系统的主要区别在于（）。A.是否设置循环水泵B.热媒是否与外界直接接触C.管网压力等级D.热源类型答案：B（闭式系统热媒循环使用，开式系统部分热媒用于生活热水，与外界接触）4.某热水管网设计供回水温度为85℃/60℃，实际运行中供回水温度为75℃/50℃，若流量不变，其供热能力将（）。A.增加B.减少C.不变D.先增后减答案：B（供热能力与供回水温差成正比，温差减小则能力下降）5.计算供热管网沿程阻力时，当量绝对粗糙度的取值与（）无关。A.管材类型B.管道使用年限C.管道直径D.热媒流速答案：D（当量绝对粗糙度由管材和使用状态决定，与流速无关）6.下列不属于集中供热系统热用户的是（）。A.区域锅炉房B.住宅采暖系统C.商场空调系统D.工业生产用热设备答案：A（区域锅炉房是热源，非热用户）7.某建筑采用低温热水地板辐射采暖，其供水温度不宜超过（）。A.40℃B.60℃C.80℃D.95℃答案：B（规范规定低温辐射采暖供水温度≤60℃，避免地面过热）8.供热系统水力失调的根本原因是（）。A.管网阻力计算误差B.循环水泵扬程不足C.各环路流量分配偏离设计值D.热用户用热量变化答案：C（水力失调本质是实际流量与设计流量不一致）9.空气源热泵作为供热热源时，其制热性能系数（COP）随环境温度降低而（）。A.升高B.降低C.不变D.波动答案：B（环境温度降低，热泵蒸发温度下降，压缩比增大，COP降低）10.热计量收费系统中，户用热量表的计量原理主要基于（）。A.温度-时间法B.流量-温度法C.面积分摊法D.通断时间面积法答案：B（热量表通过测量流量和供回水温度差计算热量）二、计算题（每题15分，共60分）1.某3层住宅建筑，平面尺寸为12m×18m，层高3m，外墙为200mm厚加气混凝土砌块（导热系数0.2W/(m·K)），外表面抹灰层15mm（导热系数0.8W/(m·K)），内表面抹灰层20mm（导热系数0.9W/(m·K)）。当地冬季室外计算温度-10℃，室内计算温度18℃，不考虑朝向修正和风力附加，求该建筑的外墙基本耗热量（注：建筑长向为东西向，仅计算东西山墙和南北外墙，忽略门窗洞口）。解：（1）计算外墙传热系数K：总热阻R=R内+R墙+R外R内=1/α内=1/8.7≈0.115m²·K/W（内表面换热系数取8.7）R墙=δ1/λ1+δ2/λ2+δ3/λ3=0.02/0.9+0.2/0.2+0.015/0.8≈0.022+1+0.01875≈1.04075m²·K/WR外=1/α外=1/23≈0.0435m²·K/W（外表面换热系数取23）总热阻R=0.115+1.04075+0.0435≈1.199m²·K/W传热系数K=1/R≈0.834W/(m²·K)（2）计算外墙面积：建筑高度H=3×3=9m东西山墙面积=2×(12×9)=216m²（长向12m，高度9m）南北外墙面积=2×(18×9)=324m²（宽向18m，高度9m）总外墙面积F=216+324=540m²（3）外墙基本耗热量Q=K×F×(t内-t外)=0.834×540×(18-(-10))=0.834×540×28≈0.834×15120≈12600W答案：12600W（约12.6kW）2.某办公室采用钢制柱型散热器（每片散热面积0.25m²，传热系数K=2.8×(Δt)^0.3，Δt为散热器平均温度与室内温度差），设计供回水温度85℃/60℃，室内温度20℃，需散热量5000W，求所需散热器片数（计算时Δt取算术平均温差，结果保留整数）。解：（1）计算散热器平均温度t_pj=(85+60)/2=72.5℃（2）Δt=t_pj-t_n=72.5-20=52.5℃（3）单片散热量q=K×F×Δt=2.8×(52.5)^0.3×0.25先计算(52.5)^0.3≈e^(0.3×ln52.5)≈e^(0.3×3.96)≈e^1.188≈3.28则q=2.8×3.28×0.25≈2.8×0.82≈2.296W/片？（此处明显错误，应为K=2.8×(Δt)^0.3的单位应为W/(m²·K)，正确计算如下：）正确公式：q=K×F×Δt，其中K=2.8×(Δt)^0.3[W/(m²·K)]，Δt=52.5℃则K=2.8×(52.5)^0.3≈2.8×3.28≈9.184W/(m²·K)单片散热量q=9.184×0.25×52.5≈9.184×13.125≈120.5W/片（4）所需片数n=Q/q=5000/120.5≈41.5，取42片答案：42片3.某热水管网主干线采用DN200焊接钢管（外径219mm，壁厚6mm，当量绝对粗糙度0.5mm），设计流量80m³/h，热媒密度980kg/m³，动力粘度0.0003Pa·s，求该管段每米沿程阻力（使用海曾-威廉公式，C=130）。解：（1）计算管道内径d=219-2×6=207mm=0.207m（2）流速v=Q/(3600×πd²/4)=80/(3600×0.785×0.207²)≈80/(3600×0.0337)≈80/121.3≈0.66m/s（3）海曾-威廉公式：i=105×(v/C)^1.852/d^1.167代入数据：i=105×(0.66/130)^1.852/(0.207)^1.167先计算(0.66/130)=0.005077，(0.005077)^1.852≈0.005077^1.852≈e^(1.852×ln0.005077)≈e^(1.852×(-5.28))≈e^(-9.8)≈5.2×10^-5d^1.167=0.207^1.167≈e^(1.167×ln0.207)≈e^(1.167×(-1.575))≈e^(-1.838)≈0.159则i=105×5.2×10^-5/0.159≈105×0.000327≈0.0343kPa/m=34.3Pa/m答案：约34.3Pa/m4.某区域锅炉房需为5万m²住宅供热，采暖热指标60W/m²，设计供回水温度95℃/70℃，热网效率0.95，求需配置的热水锅炉额定热功率（结果保留两位小数）。解：（1）总热负荷Q=50000×60=3,000,000W=3MW（2）考虑热网效率，锅炉需提供的热功率Q_b=Q/η=3/0.95≈3.1579MW≈3.16MW答案：3.16MW三、简答题（每题10分，共20分）1.简述集中供热系统中设置中继泵站的作用及适用场景。答：作用：（1）提高管网输送能力，延长供热半径；（2）降低热源处循环水泵扬程，减少电耗；（3）平衡管网压力，避免局部超压或倒空。适用场景：（1）供热区域距离热源过远，一次网沿程阻力超过热源泵扬程；（2）地形复杂（如uphill段），需分段加压；（3）大型多热源联网系统，需协调不同热源压力；（4）既有管网改造，原泵无法满足扩建需求。2.分析供热系统运行中“近热远冷”现象的原因及解决措施。答：原因：（1）管网水力失调，近端环路阻力小、流量过大，远端阻力大、流量不足；（2）设计时未正确计算各环路阻力，导致初始流量分配不均；（3）管网堵塞（如杂质沉积）或阀门调节不当，增加远端阻力；（4）循环水泵扬程或流量不足，无法克服远端总阻力。解决措施：（1）进行管网水力平衡计算，设计时合理匹配各环路阻力（如设置平衡阀）；（2）运行中通过调节阀门（如静态平衡阀、自力式流量控制阀）实现流量按需分配；（3）定期清理管网，避免堵塞；（4）校核循环水泵参数，必要时更换高扬程或大流量泵；（5）采用分布式变频泵系统，在远端设置加压泵，降低近端流量冗余。四、案例分析题（20分）某新建小区占地12hm²，规划建设10栋6层住宅（每栋建筑面积8000m²）、1栋3层幼儿园（2000m²）、1栋2层社区中心（1500m²）。当地冬季室外计算温度-12℃，住宅采暖热指标65W/m²，幼儿园70W/m²，社区中心55W/m²。拟采用区域锅炉房供热，设计供回水温度90℃/70℃，热网效率0.92，锅炉热效率88%。问题：（1）计算小区总采暖热负荷；（2）确定锅炉房额定热功率（考虑10%备用系数）；（3）若采用两台相同容量的锅炉，单台额定热功率是多少？（4）提出降低锅炉房运行能耗的3项技术措施。解：（1）总热负荷计算：住宅：10×8000×65=5,200,000W=5.2MW幼儿园：2000×70=140,000W=0.14MW社区中心：1500×55=82,500W=0.0825MW总负荷Q=5.2+0.14+0.0825=5.4225MW≈5.42MW（2）锅炉房额定热功率（考虑热网效率和锅炉效率）：锅炉需提供热功率Q_b=Q/(η网×η炉)=5.42/(0.92×0.88)=5.42/0.8096≈6.69MW考虑10%备用系数：Q_额定=6.69×1.1≈7.36MW（3）单台锅炉功率=7.36/2≈3.68