热能转换与利用考试题.doc

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1、1.能源结构包括能源生产结构：各种能源的生产量占整个能源工业总产量的比重；能源消费结构：国民经济各部门所消耗的各种能源量占能源总消费量的比重；的定义：在一定环境条件下，通过一系列的可逆变化，最终达到与环境处于平衡时，所能做出的最大功；热量定义：系统所传递的热量在给定环境条件下，用可逆方式所能做出的最大功称为热量；能级(或有效度)：通常将能量中所占的比例称为能级，即，λ=EX/E，对于高能级λ=1；对于中能级λ<1；对于低能级λ=0；对于恒温热源Q，其λQ=ηC；3基准条件下混合气体的值表达式为：Exm=RTOln，其中R=8.314(J/mol·

2、K)，TO=298.15(K),xi表示实际混合比；xio表示基准条件下的混合比，其值通常给出，例如书上P29表2-7；2传热平均温差tm一般取对数平均温差表示换热器端部，热流体与冷流体温差中较大的一个，即为较小的一个4能量分析方法对比能量分析可分为热平衡（焓平衡）和分析；分析是不仅考虑能量的数量还顾忌能量的质量，在做分析时，需要计入各项损失才能保持平衡，其中内部不可逆的损失项在焓平衡中并未体现。因此两种方法有本质区别，但它们又存在内在的联系;平衡是建立在焓平衡的基础之上；余热回收方式：热利用和动力利用。5低沸点工质的选则有适当的沸点；蒸汽经透平

3、膨胀后最好能处于过热状态；价格便宜；粘性系数小，运输方便、易于保存；比热容Cp、热导率λ、密度ρ要大；汽化潜热要小；在使用的温度范围，热稳定性要高；无毒性、无腐蚀性、不易燃烧；能源计量单位：实物量单位、标准燃料单位、能量单位；6热电联产总热耗的分配方法热量法：按照热电厂生产两种能量数量的比例来分配热耗量；实际焓降法：按照汽轮机实际焓降和供热蒸汽在汽轮机中继续膨胀到凝气压力时的实际焓降的比例来分配热耗量，即按照汽轮机中实际转变为功的热能及供热蒸汽实际可能转变为功的热能来分配；值法：以上两种分配方法是极端情况，值法是一种折中的方法，即按照汽轮机进气与

4、供热蒸汽的值来分配；7单位综合能耗分为单位产值综合能耗：指企业在统计报告期内的企业综合能耗与统计期内创造的净产值总量之比，即Ecz=E/G；单位产量综合能耗：对只生产单一品种的企业来讲，是指企业在统计报告期内的企业综合能耗与期内生产的合格产品量之比工序能耗：指企业的某一生产环节（生产工序）在统计期内的综合能耗，它是根据该工序的能源消耗和耗能工质消耗的统计量均折算成一次能源量后进行计算；8余热利用的途径直接利用：预热空气或煤气；预热或干燥物质；余热制冷；余热发电：利用余热锅炉、燃气轮机、低沸点工质（佛里昂等）带动发电机发电；7热泵系统：对于不能直接

5、利用的低温余热，可以将它作为热泵系统的低温热源，通过热泵提高它的温度，然后加以利用8蓄聚容量Z：指蓄热器从最大充蓄量（一般取f=0.8-0.9）至最小充蓄量（压力降至最低供汽压力时）所能蓄聚的蒸汽量或热量，用蒸汽量kg(t)或kJ(MJ)表示，其中充蓄量指水空间占蓄热体总体积的份额f(m3/m3)；9郎肯循环的分析组成：锅炉B、汽轮机T、冷凝器C、给水泵P，并由管路相互连接构成热力系统；理想过程：锅炉为定压吸热、冷凝器为定压放热、汽轮机为绝热膨胀对外做功、给水泵为绝热压缩过程；郎肯循环：4-1为水在锅炉中定压吸热汽化；1-1´为蒸汽流经管路和阀门

6、时，由于阻力和散热造成的温降和压降；1´-2为蒸汽在汽轮机（透平）中的绝热膨胀做功，焓、压力、温度降低；2-3为低压蒸汽在冷凝器中被冷水冷却成饱和水的过程；3-4是低压水流经给水泵增压过程。提高蒸汽动力装置效率的主要途径：提高蒸汽的初参数t1和p1、采用再热循环、回热循环；10再热循环：将高温高压蒸汽首先在汽轮机内膨胀到某一中间压力p3，温度同时有所下降，然后又将蒸汽送回锅炉进行再次加热使蒸汽温度又升到初始温度T3=T，再送到低压汽轮机内膨胀做功。其中蒸汽再热器是作为锅炉受热面的一部分预先设计在锅炉内的；11回热循环：从汽轮机的中间抽出部分做过功

7、但仍具有某一中间压力pk的蒸汽，供至回热器（给水加热器）中，用来加热来自冷凝器的冷凝水，然后再经泵加压后一起供至锅炉；之所以称之为‘回热’，是因为蒸汽的焓增来自锅炉，经回热器后部分焓又返回锅炉；12燃气-蒸汽联合循环工作原理：利用燃烧产生的高温废气推动汽轮机直接做功，然后将高温废气作为余热锅炉的热源用以加热水产生蒸汽，再由蒸汽推动汽轮机对外做功将使总的热效率达到40%-47%。13闪蒸发电闪蒸：将高压热水突然扩容、降压，使一部分水汽化变成蒸汽的过程；原理：以高压水为工质，在余热回收的换热器内水吸热升温后但不汽化，然后在扩容器内扩容降压产生一定压力

8、的蒸汽，再让蒸汽通过汽轮机膨胀对外做功发电；燃气-蒸汽联合循环图，1-压气机、2-燃烧室、3-燃气轮机、4-余热锅炉、5-汽轮机、6-冷