传热的基本方式有：导热、对流换热、辐射换热
热辐射的基本定律：普朗克辐射定律、维恩偏移定律、史蒂芬—波尔茨曼定律、兰贝特定律、克希霍夫定律气体燃料燃烧过程可分为：混合、着火、燃烧三个阶段。
重油牌号是恩氏粘度标定的；轻柴油牌号是凝聚点标定的。
根据炭化程度，煤可分为:泥煤、褐煤、烟煤、无烟煤
隧道窑可划分为：预热带、烧成带、冷却带三带。
烧成制度：温度制度、气氛制度、压力制度传动方案：链传动、齿轮传动
温度制度：1、适宜的最高烧成温度及高火保温2、各阶段合理的升降温速度3、窑内断面温度均匀性火焰的焰性可分：氧化、还原、中性
煤的工业分析是测定：挥发分、固定炭、灰分、水分的含量。
对流换热的影响：1、流体发生运动动力2、流体流动的状态3、流体的物性4、放热面的形状位置基准：收到基ar 、空气干燥基 ad 、干燥基 d 、干燥无灰基 daf
孔砖与窑墙结合主要有两种结构形式：一是由耐热钢托礃上窑墙的结构、二是由孔砖承载上窑墙的结构排烟方式：集中排烟、分散排烟
辐射角系数黑体1向半球空间辐射的能量投射到黑体2表面的百分数。
导温系数：又称热扩散系数，说明物体被加热或冷却时物体内部各部分温度趋向一致的能力。窑炉：连续性窑：辊道窑、隧道窑、间歇性窑：梭式窑、罩式窑
热值：单位质量或体积的燃料完全燃烧，当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量。辊道窑：通道扁平，以平行排列辊棒转动输送制品的连续性窑炉。
闪点：当有火源接近时，若出现蓝光闪光，则此时的油温称为闪点
燃点：若油温超过闪点，则油的蒸发速度加快，以致用火源接近油表面时蓝光闪现后能持续燃烧的油温着火点：油表面的蒸汽即使无火源接近也会自发燃烧起来
曲封：1、防止窑内高温直接辐射窑车下部2、增加气流的流动阻力来达到一定的密封效果砂封：由处在窑墙底部的砂槽和窑车两侧的钢制裙板组成的一种密封结构。防止窑墙与窑车间隙的气流通过分散垂直气流法则：即一般气流在垂直通道中被分割成多股平行小气流，使热气体自上而下地流动，冷气体自下而上流动，此法则主要应用于几何压头起主要作用的通道内。傅立叶定律：在导热现象中，单位时间内通过单位面积的热量与温度梯度成正比。
努谢尔准数（Nu）：边界层内温度梯度与平均温度梯度tf-tw/t0之比，它表明了损热强度与边界层中温度分布之间的关系
弗鲁德准数（Fr）：重力与惯性力之比值，是用来说明流体各部分密度不同而引起的流动时即自由运动时的一个相似准数Fr=gl/w2
雷诺准数（Re）=ρwl/u（粘度），用以表明流体的流动情况，是贯性力与粘度阻力的比值普朗克准数（Pr)=uc p/λ,表明温度场与速度之间的相似程度
火焰的性质：指火焰气氛，有氧化焰，还原焰，中性焰。
射流：在硅酸盐窑炉中经常会遇到气流经管嘴喷射到空间中去，由于气流脱离了原来限制它流动的管道，不再
受固体壁面的限制，而在空间继续扩散流动，这种气体的流动叫射流。
火焰的刚度：指火焰的刚直情况，它与喷出气流速度有关。
辐射力：单位时间内从物体单位表面上向半球面空间所辐射出去的总能量称为物体的辐射力
角系数：黑体1向半球空间辐射的能量投射到黑体2表面的百分数，称角系数角系数：1、相对性2、自见性3、完整性4、兼顾性5、分解性
分散垂直气流法则：在硅酸盐窑炉内，当一股气流在垂直通道中被分割成多股平行小气流时，叫分散垂直气流
烟囱的抽力：烟囱底部负压的绝对值称为烟囱的抽力。抽力越大，表示烟囱的排烟能力越强。烟囱的抽力是由
其几何压头形成的。烟囱越高，烟气温度越高，空气温度越低则烟囱的抽力越大，反之则小。烟囱中热烟气的
几何压头是推动力。
静压强：流体单位面积上的静压力
温度场：在某一个瞬间，物体内部所有各点温度的分布情况，称为温度场
黑度：物体的辐射能力与同温度下黑体的辐射能力之比。
湿含量：每千克干空气中所含水蒸汽的质量。
流体的粘性：流体内部质点或流层间因相对运动而产生内摩擦力以反抗相对运动的性质。
压头：单位体积流体的能量
黑体：对外来投射辐射全部吸收的物体，即 A=1 的物体。
露点：湿空气在湿含量不变的条件下冷却到饱和时的温度。
温度场：在某一个瞬间，物体内部所有各点温度的分布情况，称为温度场
等温面：在温度场中，把同一瞬间具有相同温度的各点相连接，得到的一个面成为等温面
等温线：没有一平面与各等温面相交，则在这个平面上得到一组相应的线，叫等温线
温度梯度：是一沿等温线法线方向的矢量，它的正方向朝着温度升高的方向
热流：单位时间内，通过单位面积传递的热量成为热流，符号是q单位是W/m2。
传热量：单位时间内，通过总传热面积F传递的热量，成为传热量，符号是Q，Q=qF(W)。
导热系数：表明物质的导热能力，它的数值就是单位时间内，每单位长度温度降低1℃时，单位面积所通过的
热量
接触热阻：实际上接触面并非完全光滑，因此两层壁的面与面之间只能部分地接触，不接触部分形成空隙，空
隙间充满空气，空气的导热系数比固体材料的导热系数小得多，从而使界面处产生一个附加热阻，并引起温度
降落，这种热阻称为接触热阻，主要取决于表面粗糙程度。
隔热材料：一般把导热系数低于0.22W/(m?℃)的材料称为隔热材料。
对流换热：是指流体和固体壁面直接接触时彼此之间的换热过程，取决于温度梯度和导热系数。
热辐射：仅与温度有关的辐射称为热辐射
热射线：把这些有热效应的电磁波叫做热射线
发热量（热值）：单位质量或体积的燃料安全燃烧，当燃烧产物冷却到燃烧前的温度时所放出的热量成为燃料
的发热量，有高位发热量和低位发热量两种
燃料选用原则：a从我国燃料资源的实际出发，根据国家当前的能源政策选用燃料，b满足工艺要求，确保产
品质量，并为机械化、自动化生产提供条件，c来源充足，保证供应，能满足生产需要
提高实际燃料温度的途径：a选用高发热量的燃料，b控制适当的空气系数，应该略大于1，c预热空气或燃料，
使燃料或空气带入显热增加，提高总收入热量，d减少向外界散失热量
长焰燃烧的特点：a因为煤气与空气是边混合边燃烧，所以燃烧速度较慢，它的燃烧速度主要决定于空、煤气
的混合速度，b烧嘴的结构对空、煤气的混合速度起着决定性的作用，c燃烧速度慢，火焰较长，沿火焰长度
方向上的温度分布较均匀，d不需要很高的煤气压力，在一般情况下，只要有500~3000Pa即可，e由于空气、
煤气不预先混合，所以允许把空气、煤气预热到较高的温度，有利于回收余热和节约燃料，f稳定性好，不会
回火
强化油燃烧的三个途径：a改善雾化质量，b强化空气与油粒的混合，c保证燃烧区域有足够的温度
影响雾化的因素即影响油的燃烧：a油压，b雾化器对油的压力和流量，c燃烧气的质量，d油温
重油的雾化提出的三个要求：a雾滴要细，b油流股中各雾滴直径要均一，c油流股断面上雾滴的分布要均匀
烟囱的工作原理：是由于烟囱中的热烟气受到大气浮力的作用，使之由下而上自然流动，在烟囱底部形成负压，
而使窑内热烟气能源源不断地烟囱底部
自由射流的流动特点：a射流的速度就等于它x轴向速度，b自由射流内部的压强不变，并且等于周围外界气
体的压强，c在自由射流内各截面上的速度分布有相似性
什么是烧成制度？确定烧成制度的原则是什么？答：烧成制度包括温度制度、气氛制度、压力制度烧成制度是根据坯釉料的组成和性质、坯体的形状、大小和厚薄，以及窑炉结构、装窑方法、燃料种类等因素确定的。1）在各阶段应有一定的升（降）温速率，不得超过。2）在适宜的温度下应有一定的保温时间，以使制品内外温度趋于一致，皆达到烧成温度，保证整个制品内外烧结3）在氧化和还原阶段应保持一定的气氛制度，以保证制品中的物理--化学过程的进行4）全窑应有一个合理的压力制度，以确保温度制度和气氛制度的实现，
简述隧道窑急冷阻挡气幕的作用？为了缩短烧成时间，提高制品质量，坯体在冷却带700度以前急冷，同时亦为阻挡气慕，防止烧成带烟气倒流至冷却带，避免产品熏黑。
简要分析影响对流换热系数的因素？1）流体发生运动的动力2）流体流动的状态3）流体的物性4）放热面的形状和位置
烟囱的工作原理？由于烟囱中的热烟气受到大气浮力的作用，使之由下而上自然流动，在烟囱底部形成负压，而使窑内热烟气能源源不断地流入烟囱底部
气体辐射换热特性
1、辐射能穿过透明介质
2、辐射能穿过吸收性介质。单原子气体和一些对称的双原子气体，放射和吸收辐射能是微不足道的。影响火
焰辐射和吸收的主要气体是CO2和H2O两种三原子气体。
固体的辐射光谱是连续的，它能够放射和吸收一切波长的辐射能。但是气体的辐射光谱是不连续的，它只能
放射和吸收某一定波长范围内的辐射能，所以气体的辐射和吸收具有一定的选择性。
气体的吸收和辐射与气体的形状和体积有关，在考虑气体的黑度和吸收率时，必须考虑气体的形状和容积的
大小。
什么是饱和沸腾？饱和沸腾时，随壁面过热度增高沸腾会经过哪3个状态？
液体温度始终保持大于液体的饱和温度，则称为饱和沸腾
3个状态：表面蒸发，泡状沸腾，膜状沸腾
提高实际燃烧温度的途径？1）选用高发热量的燃料2）控制适当的空气系数3）预热空气或燃料4）减少向外界散失热量
隧道窑中的窑墙的作用是什么？1）与窑顶一起，将隧道与外界分隔，在隧道内燃烧产物与坯体进行热交换2）窑墙要支撑窑顶，要承受一定的重量3）窑墙内壁温度约等于制品的温度，而外壁接触大气，其温度较内壁低，因此热量自内壁通过窑墙向外壁散失，必须要保温。
辊道窑的特点1）辊道窑由于窑内温度场均匀，保证了产品质量，也为快烧提供了条件2）辊道窑中空、裸烧的方式使窑内传热速度与传热效率大，又保证了快烧的实现3）快烧又保证了产量，降低了能耗
简述一下你所学过的隧道窑的优缺点
优点：1、烧成周期较短，生产效率较高； 2、产品质量比较好；3、节约燃料；4、烧成制度单一，便于控制；5、大大减少了工人的劳动强度；
缺点：1、建设费用比较高；2、烧成制度改变较难； 3、对产量变更的适应性较小；4、它是平焰式窑炉，
容易产生气体分层，造成上下温差。特别是预热带，一般处于负压，上下温差更大。
简述隧道窑的分带以及各个带所起到的作用？
答：分为预热带、烧成带、冷却带。(1）预热带，车上坯体与来自烧成带燃料燃烧产生的烟气接触，逐渐被
加热，完成坯体的预热过程。 2）烧成带：坯体借助燃料燃烧所释放出的热量，达到所要求的最高烧成温度，
完成坯体的烧成过程。3）冷却带：高温烧成的制品进入冷却带，与从窑尾鼓入额的大量冷空气进行热交换，
完成坯体的冷却过程。
燃烧计算的前提条件：燃料必须是收到基；湿空气对干空气的质量组成O221％，N279％；燃料应按氧化反应
进行，数量关系允许不是规律的当量关系，可以使燃料过剩或空气过剩；所有气体必须是标态。
收入热量：燃料的化学热；燃料带入的物理热；空气带入的物理热。
支出热量：燃料产物所含的物理热；由燃料产物传给周围物体的热量；由机械不完全燃烧造成的热损失；由
化学不完全燃烧造成的热损失；燃烧产物中二氧化碳和水在高温下热分解反应消耗的热量；灰渣带走的物理热。
机械雾化的效果与油压，油粘度，油的喷出速度，涡流程度，喷嘴结构。
为什么寒冷地区的玻璃窗采用双层结构？
答：采用双层结构使两层玻璃间成真空状态，这样热的传导功能就会大大降低，减少屋内热量散失，从而达
到保温的效果。
天气晴朗干燥时，将被褥晾晒后使用会感到暖和，如果晾晒后再拍打一阵，效果会更好，为什么？
答：棉被经过晾晒以后，可使棉花的空隙里进入更多的空气。而空气在狭小的棉絮空间里的传热方式主要是
导热，由于空气导热系数较小，具有良好的保温性能，而经过拍打的棉被可以让更多的空气进入，因而效果
会更好。
将一盛有热水的玻璃杯置于盛有冷水的面盆中，冷水的表面约在热水高度的一半处，过一段时间后，上部的
水和下部的水的温度会有显著差别。试解释这种现象？有无剧烈的对流现象？
答：玻璃杯下半部分的水会通过导热传热的方式将热量传给脸盆中的冷水，那么脸盆里的水（靠近玻璃杯的
部分）受到热传导的作用，水的密度会发生变化，会有对流现象。并且玻璃杯下半部分的水会变冷，上半部
分的水仍然是热的。
平顶建筑物中,顶层天花板表面与室内空气间的换热情况在冬天和在夏季是否一样?为什么？
答：不一样。首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。夏季室外温度比室内气温高，因此通过墙壁
的热量传递方向是由室外传向室内。而冬季室外气温比室内低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。
因此冬季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。
在一保持20℃室温的房间里，夏季穿单衣感到很舒适，在冬季却一定要穿绒衣才觉舒适，试从传热的观点分
析其原因。
答：首先，冬季和夏季的最大区别是室外温度的不同。夏季室外温度比室内气温高，因此通过墙壁的热量传
递方向是由室外传向室内。而冬季室外气温比室内低，通过墙壁的热量传递方向是由室内传向室外。因此冬
季和夏季墙壁内表面温度不同，夏季高而冬季低。因此，尽管冬季室内温度(22℃)比夏季略高(20℃)，但人
体在冬季通过辐射与墙壁的散热比夏季高很多。根据上题人体对冷感的感受主要是散热量的原理，在冬季散
热量大，因此要穿厚一些的绒衣。
夏天站在打开的电冰箱前，虽然没有冷风吹到身上，但感到冷，这是什么原因？答：冰箱内外气体产生自然
对流。
试从传热学的角度分析热水瓶胆的保温作用（一般瓶胆是镀银的真空夹层玻璃）。
答：保温瓶胆的热量散失途径有：对流散热、辐射散热、导热散热；瓶口加软木塞，软木塞是热的不良导体，
以阻止保温瓶中水的热量的导热损失；瓶胆做成夹层，夹层抽成真空，以尽量减少空气对流换热损失；镀银
的两壁面玻璃则可以将容器内部向外辐射的热能反射回去，以减少辐射换热损失。反过来，如果瓶内储存冷
液体，这种平淡又可以防止外面的热能辐射到瓶内。
卫生陶瓷隧道窑窑体结构窑体结构有什么特点？
答：分为窑体，燃烧系统，排烟系统，冷却通风系统，输送系统
排烟系统与平时所讲的有何区别？
答：减少了排烟口的数量和布置长度，排烟口分仅分布在预热带前部，分布区间约占预热带总长度的百分之
三十左中。
燃烧室的布置为什么选择多排？
答：可以加强窑内的传热，强化窑内气体的循环，促进窑内断面温度的均匀，便于升温的调节。
冷却带的结构有什么特点？
答：分为急冷段结构、缓冷段冷却结构、
减少局部阻力的途径（五个字）
圆：进口和转弯要圆滑平：管道要平，起伏坎坷要少
直：管道要直，转弯要少缓：截面改变，速度改变，转弯等要缓慢少：涡流要少
确定窑墙材料种类及厚度原则
答：（辊道窑）1、选用的材料要保证其长期允许使用工作温度大于实际使用的最高温度；2、要保证散热量小――
窑墙外壁最高温度应不大于80度；3、两侧窑墙厚度与窑内宽之和应小于所选用的辊子长度。
（隧道窑）窑墙各段各层材料种类和厚度是根据该段的温度来决定的，同时需注意以下几点：
1、为了砌筑的方便和外形的整齐，窑墙厚度变化不要太多。
2、窑墙各层材料的厚度应为砖长或砖长或砖宽的整数倍，而窑墙的高度则应为砖厚的的整数倍，使砌筑时尽
量不砍砖，否则浪费材料，降低耐火砖的使用寿命，砌筑不便，且砖封不严密，易造成漏气。3、砌筑时还要
考虑灰缝的厚度，灰缝越小，窑墙使用寿命越长。
分析间歇窑单位制品的原因
答：窑内由于温度场均匀，而窑中空，裸烧的方式使窑内传热速率与传热效率高，又保证了快烧的实现，而快
烧则保证了产量，降低了热耗。相对于隧道窑，辊道窑烧成周期短，所需热耗低，又少了窑车，匣钵等热耗设
备，避免了许多热量浪费，所以辊道窑单位产品热耗低于隧道窑。
为什么要研究窑炉内的气体流动
答：因为窑炉内中的气体有多种，而主要的是烟气和空气。它们起着载热体、反应剂、雾化剂等的作用，在整
个窑炉工作过程中，从燃料的气化、雾化、燃烧，生成的高温烟气放出热量用以熔融、煅烧物料或加热制品，
余热回收直到烟气排出，自始至终都离不开气体流动，因此要研究气体流动。
什么是材料的着火温度答：任何燃料的燃烧过程，都有“着火”及燃烧两上阶段，由缓慢的氧化反应转变为剧
烈的氧化反应的瞬间叫着火，转变时最低温度叫着火温度。
什么是耐火度？选择耐火材料耐火度指耐火材料在无荷重时抵抗高温作用而不熔融和软化的性能窑墙组组：耐
高温的内衬层（粘土砖、高铝砖）隔热的中间层（轻质砖和陶瓷纤维）起支撑作用的外层耐火材料：新型轻质
耐火材料
伯努利方程：P1+ρgz1+ω12ρ/2=P2+ρgz2+ω22ρ/2+h L
hf=λLω02ρ0（1+βtm）/2de
小孔F截面流出的气体V为：V=uF√ˉ2（ρ1-ρa）/ρ u
流量示数
小孔F截面吸入的气体体积流量V为：V=uF√ˉ2（ρa-ρ1）
/ρa
关于求烟囱的问题：烟囱的顶部内径 dT=√ˉ4V0/πW T
底部内径：dB=dT+2*（0.01~0.02）H ρa=1.293（标况）
伯努利方程：△P1+0+ω12ρ/2=△P2+（ρa-ρm）gH+ω22ρ
/2+hf （以底部为基准面）△P2=0（与外界相通） Hf=
λHWav2ρm/2dav dav=dT+dB/2 Wav=W1+W2/2 dav=√ˉ4V0/πWav
求圆筒壁导热：单层：Q=t1-t2/（（lnd2/d1）/2πλl））
λ（导热系数） l（管长） d2（外径） d1（内径）
多层：Q=πl（t1-t n+1）/{【（d2-d1）φ1/（d2+d1）λ1）】+【（d3-d2）φ2/（d3+d2）λ2）】+..+【（dn+1-dn）φn/（dn+1+dn）λn）】}
求辐射换热：Q=εC0【（T1/100）4-（T2/100）4】ε（黑度）
C0=5.669 Q=a c（tg-t1） a c（对流换热系数） tg（空气
的真实温度）
α（t外-t环）=λ（t内-t外）/δλ=a+b（t外+t内）
/2
α（导温系数）δ（厚度）
求燃料理论空气量和烟气量：（气体燃料空气量）
V O2o=【0.5CO+0.5H2+2CH4+（m+n/4）CmHn+1.5H2S-O2】*1/100
Va o=【0.5CO+0.5H2+2CH4+（m+n/4）CmHn+1.5H2S-O2】*（1/100）
*（100/21） Va=αVa o α空气过剩系数
（固体燃料空气量）
V O2o=（Car/12+Har/2+Sar/32-Oar/32）*22.4/100 Va o=V O2o*100/21
（烟气量）V o=【CO2+CO+H2+H2O+2CH4+（m+n/2）CmHn+2H2S+N2】
*1/100+0.79Va o V=V o-(1-α)Va o*0.79
三、某窑炉以发生炉煤气为燃料，其组成为：
组分CO CO H CH C H H S N H O
体积，% 4.32 27.84 13.44 1.73 0.19 0.29 48.19 4.0
当α=1.1时，计算实际空气量和烟气量。
解：空气量Va o=（27.84/2+13.44/2+1.73*2+0.19*3+0.29*1.5）
*100/21*1/100=1.195（Nm3/Nm3）
Va=αVa o =1.1*1.195=1.315（Nm3/Nm3）
烟气量V o=（4.32+27.84+13.44+3*1.73+4*0.19+2*0.29+48.19+4.0）
*1/100+0.79Va o=1.99（Nm3/Nm3）
V=V o-(1-α)Va o=1.99+（1.1-1）*1.195=2.07（Nm3/Nm3）
四、某窑墙厚度230mm，导热系数0.8 w／㎡·℃的粘土砖
和厚250mm，导热系数0.6 w／㎡·℃的红砖组成，炉墙内
外表面分别为700℃和50℃。求炉墙内散热量和两层材料交
界面温度？
解q=t1-t2/（δ1/λ1+δ2/λ2）=700-50/（0.23/0.8+0.25/0.6）=923
t1-t2=qδ1/λ 1 t2=t1-qδ1/λ
1=700-923*0.23/0.8=435℃
分章节单选题 第一章基本概念 热力系统与平衡状态 1. 开口系统是指______的系统A A. 与外界有物质交换 B. 与外界没有热量交换 C. 与外界既没有物质交换也没有能量交换 D. 与外界没有功的交换 2. 孤立系统是指______的系统。A A. 与外界没有物质交换 B. 与外界没有热量交换 C. 与外界既没有物质交换也没有能量交换 D. 与外界既没有物质交换也没有能量交换 3 热力学所研究的工质一般都是______物质 A A. 气态 B. 液态 C. 固态 D. 液晶态 4. 热力学平衡态是指系统同时处于______平衡和______平衡 D A. 质量/压力 B. 温度/质量 C. 压力/质量 D. 温度/压力 5. 如闭口系统处于热力学平衡态，则内部工质的______。C A. 压力到处均匀一致 B. 温度到处均匀一致 C. 压力与温度到处均匀一致 D. 比容到处均匀一致 状态参数与状态方程 6. 热量、压力________状态参数B A. 是/不是 B. 不是/是 C. 是/是 D. 不是/不是 7. 工质经过一个循环，又回到初态，其内能和焓______。 C A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 变化不定 8. 工质经过一个循环，又回到初态，其熵______。 C A. 增加 B. 减少 C. 不变 D. 变化不定 9. 下列______不是状态参数B A 绝对压力 B 表压力 C 比容 D 热力学能 可逆过程、功与热量 10. 经过一个可逆过程，工质不会恢复原来状态，该说法______。B A正确B错误C有一定道理D不定 11. 准静态过程中，系统经历的所有状态都接近于______。C A 相邻状态 B 初状态C初状态 D 终状态 12. 系统进行一个过程后，如能使______沿着与原过程相反的方向恢复初态则这样的过程为可逆过程。C A 系统 B 外界 C 系统和外界 D 系统或外界 13. 在P-V图上，可逆态过程______用一条连续曲线表示，不可逆过程______用一条连续曲线表示。B A 可以/可以 B 可以/不可以 C 不可以/可以 D 不可以/不可以 14. 功______系统的状态参数，它______系统状态变化过程的函数。 D A是/不是 B 不是/不是 C 是/是 D 不是/是
热工控制系统课程设计 题目燃烧控制系统 专业班级: 能动1307 姓名: 毕腾 学号: 02400402 指导教师: 李建强 时间: .12.30— .01.12
目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (1) 1.1、导前区 (1) 1.2、惰性区 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (3) 2.1、广义频率特性法参数整定 (3) 2.2、广义频率特性法参数整定 (5) 2.3分析不同主调节器参数对调节过程的影响 (6) 第三部分串级控制系统参数整定....................... (10) 3.1 、蒸汽压力控制和燃料空气比值控制系统 (10) 3.2 、炉膛负压控制系统 (10) 3.3、系统分析 (12) 3.4有扰动仿真 (21) 第四部分四川万盛电厂燃烧控制系统SAMA图分析 (24) 4.1、送风控制系统SAMA图简化 (24) 4.2、燃料控制系统SAMA图简化 (25) 4.3、引风控制系统SAMA图简化 (27) 第五部分设计总结 (28)
第一部分 多容对象动态特性的求取 某主汽温对象不同负荷下导前区和惰性区对象动态如下: 导前区: 136324815.02++-S S 惰性区: 1 110507812459017193431265436538806720276 .123456++++++S S S S S S 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数, 能够用两点法求上述主汽温对象的传递函数, 传递函数形式为 w(s)= n TS K )1(+,再利用 Matlab 求取阶跃响应曲线, 然后利用两点法确 定对象传递函数。 1.1 导前区 利用MATLAB 搭建对象传递函数模型如图所示:
一、单项选择题 1．下列参数中,与热力过程有关的是_____。 A．温度 B．热量C．压力 D．比容 2．若物体内分子的热运动愈剧烈，则愈高。 A．压力 B．温度 C．比容 D．功 3，摄氏零度等于华氏度。 A．32 B．36 C．33.5 D．35 4．满足q＝Δu关系的热力过程是。 A．任意气体任意过程 B．任意气体定容过程 C．理想气体等压过程 D．理想气体可逆过程 5．卡诺循环由两个和两个过程组成。 A．等压/定容 B．等温/绝热 C．等压/绝热 D．等温/定容 6．准静态过程是一个过程。 A．可逆 B．内部可逆 C．外部可逆 D．内外均可逆 7．热力学平衡态是指系统同时处于平衡和平衡 A．质量/压力 B．温度/质量 C．压力/质量D．温度/压力 8．从绝对真空算起的压力为。
A．表压力B．绝对压力C．真空度D．标准压力 9．封闭系统是指的系统。 A．与外界没有物质交换 B．与外界没有热量交换 C．与外界既没有物质交换也没有热量交换 D．与外界没有功交换 10．dq=du+pd的适用范围是。 A．理想工质、可逆过程 B．任意工质、可逆过程 C．理想工质、任意过程 D．任意工质、任意过程 11．蒸汽压缩制冷循环用“干压”代替“湿压”的主要目的是。 A. 降低压缩机功耗 B. 避免压缩机产生液击现象 C. 提高制冷系数 D. 使制冷设备简单 12．逆卡诺循环是在哪一个过程向外界放热。 A．定温过程 B．绝热膨胀过程C．B与D D．绝热压缩过程13．要确定未饱和水的参数，除了知道其压力外，还必须知
道其。 A．温度B．温升C．干度D．过热度 14．在水蒸气的p-v图中，零度水线左侧的区域称为。A．过冷水状态区 B．湿蒸汽状态区C．过热蒸汽状态区 D．固体状态区15．某温度和压力下的过热蒸汽，其压力其温度下的饱和压力，其温度其压力下的饱和温度。 A．大于/大于 B．大于/小于 C．小于/大于D．小于/小于 16．当喷管流道截面积从大变小又从小变大时，气体的流速。A．增大B．减小C．不变D．不一定 17．活塞式压缩机多变压缩时的耗功定温压缩时的耗功。A．大于B．等于C．小于D．无法确定 18．对于二维稳态温度场，其温度场可表示为。 A．t=f(x,y,z,τ) B．t=f(x,y,z ) C．t=f(x,y,τ) D．t=f(x,y) 19．热流方向与温度梯度的方向。 A，相同B，相反C，交叉D，垂直
《建筑物理》补充习题(建筑热工学) 6. 把下列材料的导热系数从低到高顺序排列， n 、水泥膨胀珍珠岩 哪一组是正确的(B ) ?1、钢筋混凝土; (A) n 、v 、i 、w 、川 (B) v 、n 、 川、W 、I (C) i 、w 、川、n 、v (D) v 、n 、 W 、川、I 7.人感觉最适宜的相对湿度应为( ) (A) 30~70 % (B) 50~60% (C) 40~70% (D) 40~50% 8.下列陈述哪些是不正确的( ) A.铝箔的反射率大、黑度小 B.玻璃是透明体 C.浅色物体的吸收率不一定小于深颜色物体的吸收率 D.光滑平整物体的反射率大于粗糙凹凸物体的反射率 9.白色物体表面与黑色物体表面对于长波热辐射的吸收能力( )。 A.白色物体表面比黑色物体表面弱 B.白色物体表面比黑色物体表面强 C.相差极大 D.相差极小 10.在稳定传热状态下当材料厚度为 面积的导热量，称为( )。 1m 两表面的温差为 1 C 时，在一小时内通过 1m 2截 A. 热流密度 B.热流强度 C.传热量 D.导热系数 11. 下面列出的传热实例，( )不属于基本传热方式。 C. 人体表面接受外来的太阳辐射 D.热空气和冷空气通过 1. 太阳辐射的可见光，其波长范围是( A . 0.28~3.0 (B) 0.38~ 0.76 2. 下列的叙述，() )微米。 (C) 0.5~1.0 不是属于太阳的短波辐射。 (A)天空和云层的散射 (C)水面、玻璃对太阳辐射的反射 3. 避免或减弱热岛现象的措施，描述错误是( (A)在城市中增加水面设置 (C)采用方形、圆形城市面积的设计 4. 对于影响室外气温的主要因素的叙述中， (A)空气温度取决于地球表面温度 (C)室外气温与空气气流状况有关 5. 在热量的传递过程中， 量传递称为( )。 (A)辐射 (B)对流 (D) 0.5~2.0 (B)混凝土对太阳辐射的反射 (D)建筑物之间通常传递的辐射能 )。 (B)扩大绿化面积 (D)多采用带形城市设计 ()是不正确的。 (B)室外气温与太阳辐射照度有关 (D)室外气温与地面覆盖情况及地形无关 物体温度不同部分相邻分子发生碰撞和自由电子迁移所引起的能 (C)导热 (D)传热 ;川、平板玻璃；W 、重沙浆砌筑粘土砖砌体；V 、胶合板 A. 热量从砖墙的内表面传递到外表面 B. 热空气流过墙面将热量传递给墙面
长沙理工大学考试试卷 试卷编号002 拟题教研室（或教师）签名叶昌教研室主任签名 一、填空（本题总分20分，每空题1分） 1、减少气体在流动过程中的局部阻力损失途径可归纳为圆平直缓少五个字。 2、隧道窑内正压有利于还原气氛的形成，而负压有利于氧化气氛的形成。 3、隧道窑钢架结构的作用是平衡拱顶对窑墙的横向力。 4、坯体在隧道窑低温阶段升温速度主要是根据坯体的入窑水分来决定的。 5、温度梯度是一沿等温线法线方向的矢量，它的正方向朝着温度升高的方向。 6、空气的湿度表示方法主要有：绝对湿度、相对湿度、湿含量。 7、有一重油其牌号为200#，则200表示的是（11）。 8、影响对流换热的主要因素有（12），（13），（14），（15）。 9、在两块无限大平行平板之间设置遮热板时，其隔热效果与遮热板的(16) 无关，与遮热板的(17) 有关。 10、H2、CO及气态烃类的燃烧是按（18）反应进行的，在反应感应期内不断生成高能量的（19），并不放出大量热量，故气体燃料燃烧有（20）现象。 二、是非判断题（你认为正确的打“√”错误的打“×”，共12分） 1、流体与管道壁处层流底层厚度增加时，对流换热过程增强。 2、隧道窑内阻力损失是靠消耗窑内动压头来弥补的，因此如果窑内阻力损失大，就会使窑内的正 压和负压都大。 3、在平壁导热过程中，若平壁材料的温度系数β为正值，则表示低温区内材料的导热系数比高温区 的小，平壁内温度分布曲线是向上凸的。 4、一般情况下，固体燃料的挥发分越高，则其着火温度越低，灰渣不完全燃烧热损失愈小，热值相 应也愈高。 5、气体的黑度随着气体的分压与气体层有效厚度乘积的增加而增大，随着温度的升高而减小。 6、在电阻炉中，一般要求电热体具有较高的比电阻和较小的电阻温度系数。 三、选择题（请把正确答案写在括号内，多选不给分，共24分） 1、已知煤干燥无灰基C daf=80%,收到基时水分组成M ar=5%，灰分组成A ar =10%，则收到基 时C ar的百分含量为（） a. 76 b. 72 c. 68 d. 69.6 2、热气体在收缩形垂直管内向上流动时，下面有关叙述正确的是（） a. 静压头补偿了动压头的增量和压头损失； b. 部分几何压头在向上流动过程中逐步转变成了静压头； c. 热气体向上流动时，几何压头实际上是一种压头损失； d. 动压头的增量和压头损失是由几何压头补偿的。 1
热工控制系统课程设计 ----某直流锅炉给水控制系统设计 二○一○年十二月 目录 第一部分多容对象动态特性的求取 (2) 第二部分单回路系统参数整定 (4) 一、广义频率特性法参数整定 (5) 二、临界比例带法确定调节器参数 (6) 三、比例、积分、微分调节器的作用 (9) 第三部分串级控制系统参数整定 (10) 一、主蒸汽温度串级控制系统参数整定 (10) 二、给水串级控制系统参数整定 (13) 三、燃烧控制系统参数整定 (15)
第四部分 某电厂热工系统图分析 ........................................................ 16 参考文献： (19) 第一部分 多容对象动态特性的求取 选取某主汽温对象特定负荷下导前区和惰性区对象动态特性如下： 导前区： 1 40400657 .12++-s s 惰性区： 1 1891542269658718877531306948665277276960851073457948202 .1234567+++++++s s s s s s s 对于上述特定负荷下主汽温导前区和惰性区对象传递函数，可以用两点法求上述主汽温对象的传递
函数，传递函数形式为n Ts K s W )1()(+=，利用Matlab 求取阶跃响应曲线，然后利用两点法确定对象 传递函数。 导前区阶跃响应曲线： 图1-1 由曲线和两点法可得： 657.1=K 637.28,663.0657.14.0)(4.01==?=∞t y 165.61,326.1657.18.0)(8.02==?=∞t y 2092.25.0075.12 121≈=??? ? ??+-=t t t n ，8.2016.22 1≈+≈n t t T 即可根据阶跃响应曲线利用两点法确定其传递函数：2 ) 18.20(657 .1)(+-= s s W 惰性区阶跃响应曲线：
复习题1 一、填空题 1．热力学中常用的状态参数有、、、、等。 2．相对压力包括和，它们都不能作为工质的状态参数。 3．准平衡过程中，热力系所经历的每一状态都可视为状态。 4．工质节流前后的焓值。 5．动力机械对外输出的轴功等于工质的焓的（升高、降低）。 6．蒸汽动力装置中的水蒸气及制冷系统中的制冷剂蒸气（可、不可）视为理想气体。7．工质经过一系列状态变化后，又回复到原来状态的全部过程称为。根据其产生效果的不同，可分为和。 8．定压过程中理想气体的比体积与热力学温度成（正比、反比）。 9．水蒸气的定压发生过程经历了未饱和水、、、和过热蒸汽等五种状态变化。10．湿空气分为和。如果湿空气中所含的水蒸气为干饱和蒸汽，则此湿空气为。11．气体的黏度随温度升高而；当其压力变化范围较大时，要考虑压力变化的影响。12．流体在圆管内作湍流流动时，虽然很薄，但它的存在对管壁的粗糙的扰动和传热性能有重大影响。 13．若管路中的流体能量损失是以沿程损失为主，局部损失占流体总能量损失的比重很小，可以忽略不计，这样的管路称为。 14．并联管路中，阻抗越大的支路，流量越；阻抗越小的支路，流量越。 15．热量传递有、和三种基本方式，工程中诸多传热过程往往是三种基本传热方式的综合结果。 二、选择题 16．绝热热力系是指。A、系统与外界无热量交换B、系统与外界无功量交换 C、系统与外界无质量交换 D、系统与外界无任何交换17．与60℃相对应的热力学温度为。A、－213K B、213K C、333K D、233K 18．下列不是工质的状态参数的是。A、焓B、热量C、热力学能D、体积19．某卡诺循环的高温热源温度为80℃，低温热源温度为20℃，则此热机循环的热效率为。A、4.88B、－4.88C、0.75D、－0.75 20．实际气体绝热节流过程之后，温度变化为。 A、降低 B、升高 C、不变 D、不一定 21．实际流体由于有，在流动时就会产生阻力。 A、摩擦 B、粘性 C、损失 D、能量 22．当温度t升高时，湿空气的焓h将。A、增加B、减少C、不变D、难说23．隔热材料应具备的性能是。 A、吸水性好 B、密度大 C、导热系数要小 D、耐火性一般 Φ=?式中的h称为。 24．方程hA t A、热导率 B、传热系数 C、表面传热系数 D、辐射系数 25．增大传热面积可以通过。A、增加管长和翅片数量B、减小管长和翅片数量 C、减小管径 D、提高换热器温度 三、判断题
附录一建筑热工设计计算公式及参数 (一)热阻的计算 1.单一材料层的热阻应按下式计算： 式中R——材料层的热阻，㎡·K/W； δ——材料层的厚度，m； λc——材料的计算导热系数，W/(m·K)，按附录三附表3.1及表注的规定采用。 2.多层围护结构的热阻应按下列公式计算： R＝R1＋R2＋……＋Rn(1.2) 式中R1、R2……Rn——各材料层的热阻，㎡·K/W。 3.由两种以上材料组成的、两向非均质围护结构（包括各种形式的空心砌块，以及填充保温材料的墙体等，但不包括多孔粘土空心砖）， 其平均热阻应按下式计算： (1.3) 式中——平均热阻，㎡·K/W； Fo——与热流方向垂直的总传热面积，㎡； Fi——按平行于热流方向划分的各个传热面积，㎡；（参见图3.1）； Roi——各个传热面上的总热阻，㎡·K/W Ri——内表面换热阻，通常取0.11㎡·K/W； Re——外表面换热阻，通常取0.04㎡·K/W； φ——修正系数，按本附录附表1.1采用。
图3.1 计算图式 修正系数φ值附 表1.1 /λ1 注：(1)当围护结构由两种材料组成时，λ2应取较小值，λ1应取较大值，然后求得两者的比值。 (2)当围护结构由三种材料组成，或有两种厚度不同的空气间层时，φ值可按比值 /λ1确定。 (3)当围护结构中存在圆孔时，应先将圆孔折算成同面积的方孔，然后再按上述规定计算。 4.围护结构总热阻应按下式计算： Ro＝Ri＋R＋Re(1.4) 式中Ro——围护结构总热阻，㎡·K/W； Ri——内表面换热阻，㎡·K/W；按本附录附表1.2采用； Re——外表面换热阻，㎡·K/W，按本附录附表1.3采用； r——围护结构热阻，㎡·K/W。 内表面换热系数αi及内表面换热阻Ri值附表1.2
附录围护结构保温材料选用及热工性能指标 附录A 屋面保温材料选用及热工性能参数 A.0.1屋面保温材料主要性能指标应符合表A.0.1的要求 表A.0.1屋面保温材料的主要性能指标 A.0.2正置式屋面的保温材料、厚度及热工性能按表A.0.2-1、表A.0.2-2确定 构造示意图1 2 3 4 5 6 7
构造示意图 1 2 3 4 5 6 7 A.0.3倒置式屋面的保温材料、厚度及热工性能按表A.0.3-1、表A.0.3-2确定 构造示意图1 2 3 4 5 6 注：倒置式屋面保温层的设计厚度按计算厚度增加25%；
构造示意图 1 2 3 4 5 6 A.0.4倒置式屋面采用B1级保温材料时，应按住宅单元设置防火隔断墙，防火隔断墙为厚度不小于100 mm的不燃烧体，应从屋面板砌至高出屋面完成面不小于250mm；防火隔断墙可利用住宅单元分隔墙延伸至屋面以上，高度不小于250mm；防火隔断墙之间的屋顶面积不应大于300㎡，当屋面面积大于300㎡时，应增设一道防火隔断墙；防火隔断墙的泛水构造应符合屋面防水技术规范要求。 图A.0.4 屋面防火隔断墙示意图
附录B 外墙保温材料选用及热工性能参数 B.0.1 保温材料主要性能指标应符合表B.0.1的要求 表B.0.1外墙内保温材料的主要性能指标 能参数取自上海市地方标准《保温装饰复合板墙体保温系统应用技术规程》DG/TJ08-2122-2013表B.0.5 B.0.2 全装修房外墙内保温的装饰面层由装修设计确定，内保温的构造组成应符合表B.0.2的规定， 构造示意图(本图仅供示意，非节点详图) 1)2)345 2、保温材料采用硬泡聚氨酯时，应采用板材或硬泡聚氨酯龙骨固定内保温系统 3、岩棉、硬泡聚氨酯龙骨固定内保温系统的基本构造详见《外墙内保温工程技术规程》JGJ/T261-2011表6.6.1，并应符合《外墙内保温工程技术规程》JGJ/T261-2011第6.6节的规定。
一判断题 1. 表压力和真空度都不能作为状态参数。（√） 2. 热力学中，压力、温度和比容称为基本状态参数。（√） 3. 只有可逆过程p-v图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功。（√） 4. 若工质吸热，其热力学能一定增加。（×） 5. 系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故与外界没有热量交换。（×） 6. 不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（√） 7. 气体常数与气体的种类及所处的状态无关。（×） 8. 理想气体的热力学能、焓、熵都是温度的单值函数。（×） 9. 功量可以转换为热量，但热量不可以转换为功量。（×） 10. 热效率较高的发动机，循环净功也一定较大。（×） 11. 在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程，则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的变化。（×） 12. 系统熵增大的过程必为吸热过程。（×） 13. 理想气体在定熵膨胀过程中，其技术功为膨胀功的κ倍。（√） 14. 可逆绝热过程熵变为零。（√） 15. 自发过程是不可逆过程，但非自发过程是可逆过程。（×） 16. 熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据。（√） 17. 因为熵是状态参数，所以熵流和熵产也都是状态参数。（×） 18. 孤立系统熵增原理表明：孤立系统内各部分的熵都是增加的。（×） 19. 在水蒸气的定压汽化过程中，温度保持为饱和温度不变，因此其焓也不变。（×）
20. 焓变计算公式Δh = cpΔT 适用于理想气体和蒸气。（×） 21. 在湿蒸气区，定压线与定温线重合。（√） 22. 若湿空气的比湿度（含湿量）不变，当温度升高时，其吸湿能力增强。（√） 23. 若湿空气中水蒸气的分压力不变，当温度升高时，其相对湿度降低。（√） 24. 绝热节流前后焓不变，因此绝热节流过程是等焓过程。（×） 25. 压气机定温压缩过程耗功最小，定熵压缩过程耗功最大。（√） 26. 活塞式压气机的余隙容积越大，产气量越少，但单位工质的理论耗功量不变。（√） 27. 增大内燃机的压缩比和定容升压比都有利于提高循环的热效率。（√） 28. 增大内燃机的定压预胀比有利于提高循环的热效率。（×） 29. 不同温度的等温线绝不会相交。（√） 30. 热流密度的方向始终与温度梯度的方向相反。（√） 31. 雷诺数表示流体的惯性力和粘性力的比值。（√） 32. 任何物体，只要其温度高于0K，该物体就具有热辐射的能力。（√） 33. 两物体辐射换热时，只是高温物体向低温物体放热。（×） 34. 两物体的辐射换热量为零，就表示两物体没有辐射换热。（×） 35. 黑体的吸收比（率）和反射比（率）都是最大的。（×） 36. 一定温度下，黑体的辐射力最大。（√） 37. 角系数是一个纯几何参数，辐射表面的温度越高，角系数越大。（×） 38. 在两个辐射换热表面间插入遮热板，原来两表面间的辐射换热量减少。（√） 39. 对流换热系数h较小的情况下，可采用表面加肋的方式强化换热。（√） 40. 在冷、热流体进出口温度相同、传热系数k、及换热面积都相同的条件下，换热器
民用建筑热工设计 主要符号 Ate——室外计算温度波幅 Ati——室内计算温度波幅 Aθi——内表面温度波幅 α——导温系数，导热系数和蓄热系数的修正系数B——地面吸热指数 b——材料层的热渗透系数 c——比热容 D——热惰性指标 Ddi——采暖期度日数 F——传热面积 H——蒸汽渗透阻 I——太阳辐射照度 K——传热系数 Pe——室外空气水蒸气分压力 Pi——室内空气水蒸气分压力 R——热阻
Ro——传热阻 Ro.min——最小传热阻 Ro.E——经济传热阻 Re——外表面换热阻 Ri——内表面换热阻 S——材料蓄热系数 te——室外计算温度 ti——室内计算温度 td——露点温度 tw——采暖室外计算温度 tsa——室外综合温度 [Δt]——室内空气与内表面之间的允许温差Ye——外表面蓄热系数 Yi——内表面蓄热系数 Z——采暖期天数 αe——外表面换热系数 αi——内表面换热系数 θ——表面温度，内部温度
θi.max——内表面最高温度 μ——材料蒸汽渗透系数 νo——衰减倍数 νi——室内空气到内表面的衰减倍数 ξ0——延迟时间 ξi——室内空气到内表面的延迟时间 ρ——太阳辐射吸收系数 ρ0——材料干密度 φ——空气相对湿度 ω——材料湿度或含水率 [Δω]——保温材料重量湿度允许增量 λ——材料导热系数 第一章总则 第1.0.1条为使民用建筑热工设计与地区气候相适应，保证室内基本的热环境要求，符合国家节约能源的方针，提高投资效益，制订本规范。 第1.0.2条本规范适用于新建、扩速和改建的民用建筑热工设计。 本规范不适用于地下建筑、室内温湿度有特殊要求和特殊用途的建筑，以及简易的临时性建筑。 第1.0.3条建筑热工设计，除应符合本规范要求外，尚应符合国家现行的有关标准、规范的要求。
《热工基础》题库 一、判断题（每题1 分，共96分）： 1、表压力和真空度都不能作为状态参数。（√） 2、热力学中，压力、温度和比容称为基本状态参数。（√） 3、容器中气体的压力不变，则压力表的读数也绝对不会改变。（×） 4、可逆过程必定是准静态过程，而准静态过程并不一定是可逆过程。（√） 5、只有可逆过程p-v 图上过程线下的面积表示该过程与外界交换的容积功。（√） 6、若工质吸热，其热力学能一定增加。（×） 7、工质膨胀时必须对工质加热。（×） 8、系统经历一个可逆定温过程，由于温度没有变化，故与外界没有热量交换。（×） 9、对可逆与不可逆绝热过程，都有w =－△u 和w t =－△h，说明可逆和不可逆绝热过程的功量相等。（×） 10、不管过程是否可逆，开口绝热稳流系统的技术功总是等于初、终态的焓差。（√） 11、没有容积变化的系统一定与外界没有功量交换。（×） 12、理想气体的比热容一定是常数。（×） 13、气体常数与气体的种类及所处的状态无关。（×） 14、理想气体的热力学能、焓、熵都是温度的单值函数。（×） 15、功量可以转换为热量，但热量不可以转换为功量。（×） 16、机械能可以全部转换为热能，而热能绝不可能全部转换为机械能。（√） 17、热效率较高的发动机，循环净功也一定较大。（×） 18、在相同的初终态之间进行可逆与不可逆过程，则不可逆过程中工质熵的变化大于可逆过程中工质熵的变化。（×） 19、工质完成一个不可逆循环后，其熵的变化大于零。（×） 20、熵减小的过程是不可能实现的。（×） 21、系统熵增大的过程必为吸热过程。（×） 22、理想气体多变过程的技术功是膨胀功的n 倍。（√） 23、理想气体在定熵膨胀过程中，其技术功为膨胀功的κ 倍。（√） 24、绝热过程熵变为零。（×） 25、可逆绝热过程熵变为零。（√） 26、单独能量品质升高的过程是不可能发生的。（√） 27、等量的高温热量与低温热量具有相同的品质。（×） 28、自发过程是不可逆过程，但非自发过程是可逆过程。（×） 29、熵产是否为零是判断过程是否可逆的判据。（√） 30、因为熵是状态参数，所以熵流和熵产也都是状态参数。（×）
华扶#力*孑 课程设计报告 （20 13 一2014年度第二学期） 名称：核反应堆热工分析课程设计 题目：利用单通道模型进行反应堆稳态热工设计 院系：核科学与工程学院______________________ 班级：实践核1101班______________________ 学号：06 _________________________ 学生姓名：M _____________________ 指导教师：王胜飞__________________ 设计周数：Ul _______________________ 成绩：_____________________ 日期：2014 年6月19日
一、课程设计的目的与要求 反应堆热工设计的任务就是要设计一个既安全可靠又经济的堆芯输热系统。对于反应堆热工设讣，尤其是对动力堆，最基本的要求是安全。要求在整个寿期内能够长期稳泄运行，并能适应启动、功率调和停堆等功率变化，要保证在一般事故工况下堆芯不会遭到破坏，甚至在最严重的工况下，也要保证堆芯的放射性物质不扩散到周围环境中去。 在进行反应堆热工设计之前，首先要了解并确左的前提为： （1）根据所设计堆的用途和特殊要求（如尺寸、重量等的限制）选左堆型，确怎所用的核燃料、冷却剂、慢化剂和结构材料等的种类； （2）反应堆的热功率、堆芯功率分布不均匀系数和水铀比允许的变化范用： （3）燃料元件的形状、它在堆芯内的分布方式以及栅距允许变化的范H： <4）二回路对一回路冷却剂热工参数的要求： （5）冷却剂流过堆芯的流程以及堆芯进口处冷却剂流量的分配情况。 在设计反应堆冷却系统时，为了保证反应堆运行安全可靠，针对不同的堆型，预先规立了热工设计必须遵守的要求，这些要求通常就称为堆的热工设计准则。目前压水动力堆设计中所规左的稳态热工设计准则，一般有以下几点：< 1）燃料元件芯块内最高应低于英他相应燃耗下的熔化温度； （2）燃料元件外表而不允许发生沸腾临界： （3）必须保证正常运行工况下燃料元件和堆内构件得到充分冷却；在事故工况下能提供足够的冷却剂以排除堆芯余热： <4）在稳态额泄工况和可预计的瞬态运行工况中，不发生流动不稳左性。 在热工设计中，通常是通过平均通道（平均管）可以估算堆芯的总功率，而热通道（热管）则是堆芯中轴向功率最高的通道，通过它确定堆芯功率的上限，热点是堆芯中温度最高的点，代表堆芯热量密度最大的点，通过这个点来确?DNBR?J 热工课程设计主要是为了培养学生综合运用反应堆热工分析课程和英它先修课程的理论和实际知识，树立正确的设计思想，培养分析和解决实际问题的能力。通过本课程设计，达到以下目的： 1、深入理解压水堆热工设讣准则： 2、深入理解单通道模型的基本概念、基本原理。包括了平均通道（平均管）、热通道（热管）、热点等在反应堆设计中的应用； 3、掌握堆芯焰场的计算并求岀体现在反应堆安全性的主要参数：烧毁比DNBR,最小烧毁比MDNBR, 燃料元件中心温度及其最高温度，包壳表面温度及英最髙温度等； 4、求出体现反应堆先进性的主要参数：堆芯流量功率比，堆芯功率密度，燃料元件平均热流密度（热通量），最大热流密度，冷却剂平均流速，冷却剂出口温度等： 5、掌握压降的计算： 6、掌握单相及沸腾时的传热计算。 7、理解单通道模型的编程方法。 课程设计要求： 1.设计时间为一周；
试卷一 一、选择（本大题 16 分，每小题 2 分） 1.某系统经过一个任意不可逆过程达到另一状态，表达式（）正确。 (a) ds ＞ dq/T （ b ） ds ＜ dq/T （ c ） ds=dq/T 2.处于平衡状态的简单可压缩热力系统，其状态参数间的关系正确的是（）。 (ρ为密度 ) 。 (a)F=F(ρ,v,T) （ b ） F=F(ρ,v,P) （ c ） F=F(ρ,P,T) ３．用压力表测量容器内氧气的压力，压力表读数为 25bar 。已知当地大气压力为 1bar ，则氧气的真实压力为（） bar 。 (a) 26 （ b ） 25 （ c ） 24 ４．在 p － v 图上，经过同一状态点的理想气体等温过程线斜率的绝对值比绝热过程线斜率的绝对值（） (a) 大（ b ）小（ c ）相等（ d ）可能大，也可能小 ５．理想气体 1kg 经历一不可逆过程，对外做功 20kJ 放热 20kJ ，则气体温度变化为（）。 (a) 提高（ b ）下降（ c ）不变 ６．同一理想气体从同一初态分别经定温压缩、绝热压缩和多变压缩（ 1 民用建筑热工设计规范 Code for thermal design of civil building 自2017年4月1日起实施 GB 50176-2016 规范的主要技术内容是：1．总则；2．术语和符号；3．热工计算基本参数和方法；4．建筑热工设计原则；5．围护结构保温设计；6．围护结构隔热设计；7．围护结构防潮设计；8．自然通风设计；9．建筑遮阳设计。 规范修订的主要技术内容是：1．细化了热工设计分区；2．细分了保温、隔热设计要求；3．修改了热桥、隔热计算方法；4．增加了透光围护结构、自然通风、遮阳设计的内容；5．补充了热工设计计算参数。 1 总则 1．0．1 为使民用建筑热工设计与地区气候相适应，保证室内基本的热环境要求，符合国家节能减排的方针，制定本规范。 1．0．2 本规范适用于新建、扩建和改建民用建筑的热工设计。本规范不适用于室内温湿度有特殊要求和特殊用途的建筑，以及简易的临时性建筑。 1．0．3 民用建筑的热工设计，除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。 2 术语和符号 2．1 术语 2．1．1 建筑热工 building thermal engineering 研究建筑室外气候通过建筑围护结构对室内热环境的影响、室内外热湿作用对围护结构的影响，通过建筑设计改善室内热环境方法的学科。 2．1．2 围护结构 building envelope 分隔建筑室内与室外，以及建筑内部使用空间的建筑部件。 2．1．3 热桥 thermal bridge 围护结构中热流强度显著增大的部位。 2．1．4 围护结构单元 building envelope unit 围护结构的典型组成部分，由围护结构平壁及其周边梁、柱等节点共同组成。 2．1．5 导热系数 thermal conductivity，heat conduction coeffi-cient 在稳态条件和单位温差作用下，通过单位厚度、单位面积匀质材料的热流量。 2．1．6 蓄热系数 coefficient of heat accumulation 当某一足够厚度的匀质材料层一侧受到谐波热作用时，通过表面的热流波幅与表面温度波幅的比值。 2．1．7 热阻 thermal resistance 表征围护结构本身或其中某层材料阻抗传热能力的物理量。 2．1．8 传热阻 heat transfer resistance 表征围护结构本身加上两侧空气边界层作为一个整体的阻抗传热能力的物理量。 2．1．9 传热系数 heat transfer coefficient 在稳态条件下，围护结构两侧空气为单位温差时，单位时间内通过单位 第一次： 三、主观题(共9道小题) 54.某定量工质经历了1-2-3-4-1 循环，试填充下表所缺的数据 过程Q/kJ W/kJ△U/kJ 1-201390 2-30395 3-40-1000 4-10 过程Q/kJ W/kJ△U/kJ 1-2139001390 2-30395-395 3-4-10000-1000 4-10-55 55.ab ac s ab与△s ac谁大 参考答案：答：△u ab=△u ac；△s ab＜△s ac 56.有一循环发动机工作于热源T1=1000K和冷源T2=400K之间，若该热机从热源吸热1360 kJ，对外作功833 kJ。问该热机循环是可逆的不可逆的还是根本不能实现的 参考答案： ηt＞ηtc违背了卡诺定理 结论：该循环根本不可能实现。 （也可用克劳修斯积分不等式或孤立系熵增原理求解） 57.气球直径为 m，球内充有压力为150 kPa的空气，由于太阳辐射加热，气球直径增大到 m，若球内气体压力正比于气球的直径，试求过程中气体对外的做功量W。 参考答案： 解：已知D1 = m时，p1=150 kPa，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD，可求得：k =375 kPa/m 答：过程中气体对外作功量为 kJ 58.水在绝热混合器中与水蒸汽混合而被加热，水流入的压力为200kPa，温度为20℃，比焓为84kJ/kg，质量流量为100kg/min；水蒸汽流入的压力为200kP a，温度为300℃，比焓为3072kJ/kg，混合物流出的压力为200kPa，温度为10 0℃，比焓为419kJ/kg。问每分钟需要多少水蒸汽。 参考答案： 解：此绝热混合器所围空间为一稳流系，根据能量方程： 课程设计报告 学生姓名:学号：2012307010936 学院:自动化工程学院 班级: 自动卓越121 题目: 热工参数检测仪表 刘口 指导教师：职称: 实验师 201年月日 目录 第一章题目背景及意义 (1) 第二章第二章设计题目介绍 (1) 2.1设计目的 (1) 2.2设计内容及要求 (1) 2.3设计工作任务及工作量的要求 (1) 2.4设计成果形式及要求 (2) 第三章压力表的检定 (2) 3.1压力表的概述 (2) 3.2压力表简介 (2) 3.2.1压力表原理 (2) 3.2.2压力表构造 (3) 3.2.3性能分类 (3) 3.3压力表检定方法 (3) 3.4计量器具 (4) 3.5示值误差、回城误差和敲定位移的检定 (4) 3.6实验操作步骤 (4) 3.7结果处理 (4) 3.8误差分析 (5) 3.9测量结果 (6) 第四章热电阻的检定 (7) 4.1热电阻概述 (7) 4.2热电阻工作原理 (7) 4.3热电阻允差 (7) 4.4热电阻的检定方法 (8) 4.5检定设计方法 (8) 4.6实验操作步骤 (8) 4.7结果处理 (8) 4.8误差分析 (9) 4.9检定结果 (9) 第五章流量计的检定 (16) 5.1流量计概述 (16) 5.2转子流量计工作原理 (16) 5.3流量计检定方法 (17) 5.4测量工作原理和主要技术参数 (17) 5.5实验操作步骤 (17) 5.6数据处理 (18) 5.7误差分析 (18) 第六章总结 (19) 参看文献 (19) 第一章题目背景及意义 电厂热工检测技术及仪表是电厂热工自动化的重要内容之一，所要完成的任务就是为运行操作人员及时、准确和方便的反应生产过程运行情况的各种物理量、化学量以及生产设备的工作状态并自动的进行检查和测量，以便监督生产过程的进行情况和趋势，电厂热工过程自动化是随着火力发电事业的发展而发展起来的。在火电厂锅炉和汽轮机都装有大量的检测仪表，其中包括传感器、变送器、显示仪表和记录仪表等。他们随时显示、记录、累积和变送机组运行各种参数，以便进行必要的操作和控制，保障机组安全经济的运行。 总之，检测仪表是保障生产过程安全经济运行及实现自动化的前提条件和必要条件，配备完善的自动监测系统能够为操作人员提供操作数据，为自动化装备提供准确及时的测量信号，为宏观技术管理提供参考依据，可以改善运行和检修人员的劳动条件，提高劳动效率和设备可靠性。 第二章设计题目介绍 2.1设计目的 通过本课程的学习，学生应达到如下基本目标：使学生了解热工系统中常用的压力、温度及流量等热工参数的特性及检测的方法，熟练掌握这些测量仪表的使用方法，能对常用测量仪表的精度进行校验。 2.2设计内容及要求 （1）根据《压力控制器检定规程JJG 544-2011》及《弹簧管式一般压力表、压力真空表和真空表检定规程JJG 52-1999》的要求对压力控制器和压力表进行检验，并给出检定报告。 （2）根据热电偶及热电阻检定规程，使用热工检定系统对热电偶或热电阻进行校验，并给出检定报告，报告格式见指导书。 （3）根据《冷水水表检定规程JJG162-2009》，利用流量试验台对流量表进行检定并给出相应的检定报告。 （4）熟练使用磁翻柱式、差压式液位计的使用方法。 2.3设计工作任务及工作量的要求 （1）课程设计报告（题目介绍、背景意义、要求及实验过程等）； 基于PCTRAN的核电站仿真与严重事故分析 目录 第一章：引言。。。。。。。。。。。。2 第二章：发展历程。。。。。。。。。。3 第三章：软件的介绍。。。。。。。。。4 3.1．原理。。。。。。。。。。。4 3.2. 特征。。。。。。。。。。。5 第四章：程式的介绍。。。。。。。。。6 第五章：实例分析。。。。。。。。。。9 引言 自从三哩岛核泄漏事件之后, 核电站 的模拟仿真及严重事故分析日趋受到重视。迄今, 国际上已形成一批较为成熟的核电 站全范围高保真模拟仿真系统以及适用于 各种事故工况分析研究的软件。前者以美国的 GSE System, 加拿大的Mapps和法国的Cory TESS等公司的产品为代表;后者包括美国Sandia国家实验室的 MELCOR , 美国爱达荷国家工程与环境实验室的SCDAP/RELAP.但是上述仿真系统结构复杂, 操作繁琐, 价格在百万至千万元人民币之间, 便携性差。为此, 美国MST公司开发了适用于不同堆型核电站模拟仿真与严重事故分析的小 型软件 PCTRAN, 该软件的价格约30万元人民币。 发展历程 PCTRAN 是美国Micro Simulation Technology(MST)公司和濮励志博士所合作发展的核电厂暂能事故快速分析软件，希望藉由个人电脑完成大型模拟器的大部分功能，以减少分析所需要的成本，并加快其模拟器速度以减少分析的时间。目前已针对台湾电力公司的4座核能电厂发展出4套相对应得PCTRAN程式，其中PCTRAN__ABWR就是核能四厂（进步型沸水式核能电厂）的对应版本。从1996年起，国际原子能机构把PCTRAN 作为每年先进堆仿真工作室的培训材料。 课程设计报告 ( 20 13 -- 2014 年度第二学期) 名称：核反应堆热工分析课程设计 题目：利用单通道模型进行反应堆稳态热工设计院系：核科学与工程学院 班级：实践核1101班 学号：06 学生姓名：蒋佳 指导教师：王胜飞 设计周数：1周 成绩： 日期：2014 年 6 月 19 日 一、课程设计的目的与要求 反应堆热工设计的任务就是要设计一个既安全可靠又经济的堆芯输热系统。对于反应堆热工设计，尤其是对动力堆，最基本的要求是安全。要求在整个寿期内能够长期稳定运行，并能适应启动、功率调节和停堆等功率变化，要保证在一般事故工况下堆芯不会遭到破坏，甚至在最严重的工况下，也要保证堆芯的放射性物质不扩散到周围环境中去。 在进行反应堆热工设计之前，首先要了解并确定的前提为： （1）根据所设计堆的用途和特殊要求（如尺寸、重量等的限制）选定堆型，确定所用的核燃料、冷却剂、慢化剂和结构材料等的种类； （2）反应堆的热功率、堆芯功率分布不均匀系数和水铀比允许的变化范围； （3）燃料元件的形状、它在堆芯内的分布方式以及栅距允许变化的范围； （4）二回路对一回路冷却剂热工参数的要求； （5）冷却剂流过堆芯的流程以及堆芯进口处冷却剂流量的分配情况。 在设计反应堆冷却系统时，为了保证反应堆运行安全可靠，针对不同的堆型，预先规定了热工设计必须遵守的要求，这些要求通常就称为堆的热工设计准则。目前压水动力堆设计中所规定的稳态热工设计准则，一般有以下几点： （1）燃料元件芯块内最高应低于其他相应燃耗下的熔化温度； （2）燃料元件外表面不允许发生沸腾临界； （3）必须保证正常运行工况下燃料元件和堆内构件得到充分冷却；在事故工况下能提供足够的冷却剂以排除堆芯余热； （4）在稳态额定工况和可预计的瞬态运行工况中，不发生流动不稳定性。 在热工设计中，通常是通过平均通道（平均管）可以估算堆芯的总功率，而热通道（热管）则是堆芯中轴向功率最高的通道，通过它确定堆芯功率的上限，热点是堆芯中温度最高的点，代表堆芯热量密度最大的点，通过这个点来确定DNBR。 热工课程设计主要是为了培养学生综合运用反应堆热工分析课程和其它先修课程的理论和实际知识，树立正确的设计思想，培养分析和解决实际问题的能力。通过本课程设计，达到以下目的： 1、深入理解压水堆热工设计准则； 2、深入理解单通道模型的基本概念、基本原理。包括了平均通道（平均管）、热通道（热管）、热点等在反应堆设计中的应用； 3、掌握堆芯焓场的计算并求出体现在反应堆安全性的主要参数：烧毁比DNBR，最小烧毁比MDNBR，燃料元件中心温度及其最高温度，包壳表面温度及其最高温度等； 4、求出体现反应堆先进性的主要参数：堆芯流量功率比，堆芯功率密度，燃料元件平均热流密度（热通量），最大热流密度，冷却剂平均流速，冷却剂出口温度等； 5、掌握压降的计算； 6、掌握单相及沸腾时的传热计算。《民用建筑热工设计规范》
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