2026年热动笔试题及答案

2026年热动笔试题及答案一、单项选择题（每题2分，共20分）1.热力学第一定律的实质是（）。A.能量守恒与转换定律B.热不可能自发地由低温物体传到高温物体C.熵增原理D.热功当量关系答案：A2.卡诺循环热效率的大小只与（）有关。A.工质种类B.高温热源和低温热源的温度C.循环的不可逆程度D.工质流量答案：B3.电厂锅炉水冷壁吸收炉内高温火焰热量的主要传热方式是（）。A.导热B.对流传热C.辐射传热D.复合传热答案：C4.汽轮机级内，蒸汽在喷嘴中完成的主要能量转换是（）。A.动能转换为机械能B.热能转换为动能C.压力能转换为内能D.机械能转换为动能答案：B5.在朗肯循环中，若只提高蒸汽初压，将引起（）。A.循环热效率提高，排汽湿度增大B.循环热效率降低，排汽湿度减小C.循环热效率提高，排汽湿度减小D.循环热效率不变，排汽湿度增大答案：A6.流体在圆管内流动，当雷诺数ReA.1000B.2000C.4000D.10000答案：C7.锅炉各项热损失中，通常所占比例最大的是（）。A.机械不完全燃烧热损失B.排烟热损失C.化学不完全燃烧热损失D.散热损失答案：B8.回热循环中，加热给水的蒸汽来自（）。A.汽轮机中间级抽汽B.锅炉出口主蒸汽C.凝汽器热井D.给水泵出口水答案：A9.自然循环锅炉水循环的动力主要来自（）。A.给水泵压头B.下降管与上升管内工质的密度差C.引风机抽力D.汽轮机排汽压力答案：B10.与纯凝汽式发电相比，热电联产的能量利用总热效率通常（）。A.提高B.降低C.不变D.不能确定答案：A二、判断题（每题1分，共10分）1.绝对压力等于表压力加上当地大气压力。答案：正确2.水在定压汽化过程中，湿蒸汽区温度保持该压力对应的饱和温度不变。答案：正确3.降低汽轮机排汽压力，可以提高朗肯循环的热效率。答案：正确解析：排汽压力降低，平均放热温度降低，循环温差增大，热效率提高。但排汽压力受环境温度和汽轮机末级叶片尺寸等限制。4.流体在管道中流动时的能量损失由沿程损失和局部损失组成。答案：正确5.提高蒸汽初温，既可以提高循环热效率，又可以降低排汽温度。答案：错误解析：提高蒸汽初温可提高循环热效率，并可降低排汽湿度，而不是降低排汽温度；排汽温度由排汽压力决定。6.锅炉排烟温度越低越好。答案：错误解析：排烟温度过低会产生低温腐蚀，受热面结灰堵塞，一般需保持在露点以上。7.离心泵的扬程与被输送液体密度无关。答案：正确解析：离心泵扬程取决于叶轮结构、转速和流量，对同一台泵，扬程理论上与液体密度无关，但泵出口压力与密度有关。8.背压式汽轮机的排汽全部用于供热，没有冷凝器。答案：正确9.热力学第二定律开尔文表述为：不可能从单一热源吸收热量，使之完全变为有用功而不产生其他影响。答案：正确10.稳定流动系统中，各截面的质量流量相等。答案：正确三、填空题（每空1分，共10分）1.卡诺循环由两个可逆定温过程和两个可逆____过程组成；其热效率表达式中T2答案：绝热；低温热源2.流体在圆管内流动时，当雷诺数Re<2000时为__；当答案：层流；湍流3.电厂锅炉中，过热器的作用是将__加热成过热蒸汽；再热器用于加热汽轮机__。答案：饱和蒸汽；高压缸排汽4.汽轮机级内，蒸汽在喷嘴中把热能转变为__；在动叶中把动能转变为__能。答案：动能；机械5.回热循环中，从汽轮机__抽出部分蒸汽加热给水，可减少__损失，提高循环热效率。答案：中间级；冷源四、简答题（每题5分，共20分）1.简述朗肯循环的主要设备及工质流程。答案：主要设备包括锅炉（蒸汽发生器）、汽轮机、凝汽器和给水泵。给水经给水泵加压后进入锅炉，在锅炉内定压加热、汽化和过热；过热蒸汽进入汽轮机绝热膨胀做功；排汽进入凝汽器定压凝结放热；凝结水再由给水泵送回锅炉，完成循环。2.什么是临界热流密度（CHF）？它对锅炉水冷壁安全运行有何意义？答案：临界热流密度是指沸腾换热由核态沸腾向膜态沸腾转变时所对应的热流密度值。当水冷壁局部热流密度达到CHF时，壁面会因气膜覆盖而传热恶化，导致壁温急剧升高，可能造成爆管。因此水冷壁实际热流密度必须低于CHF，并留有足够安全裕度，以保证受热面可靠运行。3.简述提高蒸汽动力循环热效率的主要途径。答案：提高蒸汽初参数（提高初温、初压）；降低排汽压力；采用回热循环，减少冷源损失；采用再热循环，降低排汽湿度；发展热电联产，提高能量综合利用率。同时应考虑设备材料强度、排汽湿度及末级叶片长度等限制。4.汽轮机轴向推力产生的主要原因及平衡措施有哪些？答案：轴向推力主要由以下几部分引起：动叶两侧压力差、叶轮轮盘前后压力差、汽流轴向分速度的动量变化等。平衡措施包括：设置平衡孔减小叶轮前后压差；采用平衡活塞；多缸机组高、中压缸反向布置以抵消部分推力；剩余的轴向推力由推力轴承承担。五、计算题（每题10分，共20分）1.某卡诺热机工作在高温热源温度T1=600(1)循环热效率；(2)若每循环从高温热源吸热Q1答案：(1)循环热效率：η(2)循环对外做功量：W解析：卡诺循环热效率只取决于高低温热源温度；循环对外做功等于吸热量乘以热效率，符合热力学第一定律。2.某蒸汽管道中工质作稳定流动，进口截面面积A1=0.1 m2，流速c1=15 m答案：由稳定流动连续性方程：q质量流量：q出口流速：c解析：稳定流动中质量流量守恒，连续性方程是质量守恒定律在流体流动中的体现。已知进口参数求得质量流量后，再求出口流速。六、论述题（20分）1.论述火力发电厂锅炉的主要热损失组成，并分析提高锅炉热效率的主要运行与技术措施。答案要点：锅炉热损失主要包括：排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失、散热损失、灰渣物理热损失等，其中排烟热损失通常最大。提高锅炉热效率的主要措施：(1)降低排烟温度：合理布置受热面、加强锅炉尾部受热面换热，但应防止低温腐蚀，排烟温度一般高于露点；(2)控制过量空气系数和减少漏风：过量空气系数过大会使排烟量增加，排烟热损失增大，过小则不完全燃烧损失增加，因此需维持最佳过量空气系数；(3)改善燃烧工况：合理配风、提高煤粉细度、优化燃烧器布置，降低机械和化学不完全燃烧损失；(4)加强炉墙保温和密封，减少散热损失和漏风；(5)保持受热面清洁，定期吹