例2－1 在等精度测量条件下对透平机械得转速进行了20次测量,得到如下得一列测定值(单位:r/min)
4753、1 4757、5 4752、7 4752、8 4752、1 4749、2 4750、6
4751、0 4753、9 4751、2 4750、3 4753、3 4752、1 4751、24752、3 4748、4 4752、5 4754、7 4750、0 4751、0 试求该透平机转速(设测量结果得置信度概率P=95%)。 解:(1)计算测定值子样平均值
0.475220120
1
==∑=i i x x (2)计算均方根误差 由贝塞尔公式,求得:
()0.2201?20
1
2=-=∑=i i x x σ 均方根误差σ用σ
?来估计,取0.2?==σσ,子样平均值得分布函数为 ()??? ?
?
=???
?
?=200.2,;,
;,;μσμσμx N n x N x N x (3)对于给定得置信概率P,求置信区间半长度λ
题目已给定出P=95%,故
()%95=+≤≤-λμλx x P 亦即:
()%95=≤-≤-λμλx P 设x z σλ=,且计x x δμ=- 那么 ()%95=≤x x
z P
σδ
查表2－1(P 13)得96.1=z ,故9.096.1≈=x σλ。最后,测量结果可表达为 转速()m in /9.00.4752r ±= (P=95%)
作业2—2:
涡轮效率得公式为k
k T
T T T 1
*
*
3*4*
111---=
πη。式中*4T 为燃气在涡轮出口得温度;*
3T 为燃气在涡轮进口得温
度;*4
*3
*p p T =π为燃气经过涡轮得落压比。对于某型发动机,K T 918*
4=,K T 1150*3=,86.2*=T π,33.1=k
,
若要求**
T T
d ηη不超过%3±,且要求直接测量对结果参
数影响相等,求各个参数得允许相对误差？作业2—2:
涡轮效率得公式为:k
k T
T T T 1
*
*
3*4*
111---=πη,式中:*4T 为燃气在涡轮出口温度;*3T 为燃气
涡轮在涡轮进口得温度;*4
*3
*p p T
=π为燃气经过涡轮得落压比。对某型发动
机,K T 918*4=,K T 1150*3=,86.2*=T
π,33.1=k ,若要求
**T
T
d η
η不超过%3±,且各
直接测量量对结果参数影响相等,求各测量参数得允许相对误差？解:对式k
k T
T T T 1
*
*
3*4*
111---=πη两边取对数得:
???
?
?
??--???? ??-=-k
k T T T T 1**3*
4
*11ln 1ln ln πη…………………………………………、
(1) 对(1)式两边取微风得:
k
k T
k
k T T T d T T T T d d 1*1*
*
3*
4*3*
4*
*111111---????
?
??---???? ??-=ππηη
整理运算上式得:
2
*4*
422
*3*322
*4*422
*3*32**????
??+???
? ??+???? ??+???? ??=p dp B p dp B T dT C T dT C d T
T ηη……………、、(２) 其中:11*4
*3-=
T
T
C , 1
11*4*3-???
? ??-=
-k
k p p k
k B
把K T 918*4=,K T 1150*3=,86.2*
=T
π,33.1=k 代入B C , 得:83.0=B ,96.3=C
B C ,代入(２)式
2
*4*
422
*3*322
*4*422
*3*32**
83.083.096.396.3???? ??????
? ???+???? ???+???? ???=p dp p dp T dT T dT d T T
ηη…(３) 涡轮效率相对极限误差不超过%3±,按(３)式进行等影响分配,得:
%5.183.083.096.396.3*4
*
4
*3*3*4*4*3*3±====p dp p dp T dT T dT
于就是:%38.0*4
*
4*3*3±==T dT T dT
%8.1*4
*4
*
3*3±==p dp p dp 例题4－1、
①计算某发动机燃气涡轮出口温度总温*T ＝1000K ,Ma ＝0、2、0、9, r ＝0、8与r ＝0、98时得速度误差v T ?及相对误差*
T T v
?？(注:燃气得绝热指数k =1、
33)。②根据计算结果说明影响速度误差得主要因素？ 例题4－1、
①计算某发动机燃气涡轮出口温度总温*T ＝1000K ,Ma ＝0、2、0、9, r ＝0、8与r ＝0、98时得速度误差v T ?及相对误差*
T T v
?？(注:燃气得绝热指数k =1、
33)。②根据计算结果说明影响速度误差得主要因素？
解:2
22
1121
)1(Ma k Ma k r T v -+--=?*T 将K T 1000*=,9.05.02.0、、=Ma 分别代入上式得: r ＝0、8时,Ma=0、2:v T ?＝ 1、31; *T T v ?＝0、013% r ＝0、8时,Ma=0、9:v T ?＝ 23、58; *T T v ?＝2、36％ r ＝0、98时,Ma=0、2:v T ?＝ 0、13; *
T T v ?＝0、001%
r ＝0、98时,Ma=0、9:v T ?＝ 2、36; *
T T v
?＝0、24％
影响速度误差得主要因素有:恢复系数、马赫数;恢复系数越低、马赫数越高,速度误差越大。
例题7－1
某发动机在台架试车,当地大气压
Pa P H 100588=,大气温度K T H 296=,发动机
进气口直径m D 6.0=,试车时测得进口静压力Pa P s 3207-=。试求该工作状态下通过发动机得空气流量()s Kg W /(注:气动函数()9683.0=λπ时得 ()36.0=λq ,发动机进口流量管校准系数为0、0404 )。
例题7－1
某发动机在台架试车,当地大气压Pa P H 100588=,大气温度K T H 296=,发动机进气口直径m D 6.0=,试车时测得进口静压力Pa P s 3207-=。试求该工作状态下通过发动机得空气流量()s Kg W /(注:气动函数()9683.0=λπ时得 ()36.0=λq ,发动机进口流量管校准系数为0、0404 )。 解:(1)求面积:222283.06.04
4
m D A =?=
=
π
π
(2)求进口出静压S P :Pa P P P S H S 41074.93207100588?=-=+=表
(3)气动函数()9683.010********.94
*=?===H S S P P P P λπ
(4)求发动机得空气流量W : ()λq A T
P K W ???
=*
*
36.0283.0296
105880404.0???=
)/(1.24s Kg = 例题10－1
单边指数信号得表达式为()()
()???<≥=-0005t t e t f t ,求()t f 得频谱函数,及幅频()ωF 。
例题10－1
单边指数信号得表达式为()()
()
???<≥=-0005t t e t f t ,求()t f 得频谱函数,及幅频()ωF 。
解:应用傅立叶变换
()dt e t f F t j ωω-∞
∞-?=)(
?∞
--=0
5dt e e t j t ω
()?∞
+-=0
5dt e t j ω
ω
j +=
51
()ω
ωj F +=
51
2
251)(ω
ω+=
F ()2
2
1ω
ω+=
a F
例题 4章1:用镍铬—镍硅热电偶测炉温。当冷端温度T 0=30 0
C 时,测得热电势为E(T,T 0)=39、
17mv,若用冷端温度为常温-20 0
C 测该炉温,则应测得热电势为多少？[附:已知该热电偶有E(30,0)=1、2mv, E(-30,0)= -1、14 mv, E(20,0)=0、80mv, E(-20,0)= - 0、77mv ]解:)0,20()20,()0,30()30,(?
?
?
?
?
?
-+-=+E T E E T E )0,20()0,30()30,()20,(?
?
?
?
?
--?+=E E T E T E
77.02.117.39++= mv 14.41=
2、 在使用热电偶时,基准接点为C o
0、测量接点为C o
30与C o
900时,温差电动势分别为1、203mV 与37、326mV 。当基准接点为C o
30,测温接点为C o
900时得温差电动势为多少？
解:mV E 326.37)0,900(= mV E 203.1)0,30(=
)0,30()30,900()0,900(E E E += 故有:
)0,30()0,900()30,900(E E E -=
mV mV mV 123.36203.1326.37=-=
1.3 题略 解： m 2.127481 .92.110)7893(3 =??-=??=??=?g p h h g p ρρ 1.5 题略 m 1.05.0 2.030sin m 2.0200kg/m 800/8.033=?======l h mm l cm g ρ已知： 烟气的真空度为： Pa 8.78430sin 2.081.9800=??=??=h g p v ρ ∵ 1 mmH 2O = 9.80665 Pa ∴ 1 Pa = 0.10197 mmH 2O O mmH 027.808.7842==Pa p v 烟气的绝对压力为： kPa 540.98Pa 388.985408.7843224.133745==-?=-= v b p p p 1.10 题略 解：锅内表压力 g 40.77kg 04077.081 .91041010063==???=?= ?= -g A p m A g m p g g 2.2填空缺数据（兰色）： 2.9 题略 已知：D 1 = 0.4 m ，p 1 =150 kPa ，且气球内压力正比于气球直径，即p = kD ，太阳辐射加热后D 2 = 0.45 m 求：过程中气体对外作功量 解：由D 1=0.4 m ，p 1=150 kPa ，可求得：k =375 kPa/m
kJ 27.2) (8 2 2 )6 (41423 332 1 =-= == ?==? D D k dD kD W dD kD D d kD pdV dW D D π π π π 答：过程中气体对外作功量为2.27 kJ 2.12 题略 解：（1）确定空气的初始状态参数 K 300)27273(m 10101010100kPa 1.29310100108.91951021332414 3 111=+==???===???+=+=+=-----T AH V A g m p p p p b g b （2）确定拿去重物后，空气的终了状态参数 由于活塞无摩擦，又能与外界充分换热，因此终了平衡状态时缸内空气的压力和温度与外界的压力和温度相等。则 33-3211 2124 3222m 101.50231 .1951 .29310K 300kPa 1.19510100108.9)100195(102?=?=====???-+=+=+=---p p V V T T A g m p p p p b g b 活塞上升距离 cm 023.5m 05023.01010010)15023.1()(4 3 12==??-=-=?--A V V H 对外做功量 J 999.9710)15023.1(101.195332=?-??=?=-V p W 由闭口系能量方程，Q =△U+W ，因T 2 = T 1，故△U = 0。所以求得气体与外界的换热量为 Q =W=97.999 J 讨论：（1）本题活塞上升过程为不可逆过程，其功不能用pdV W ?=2 1计算， 本题是一种特殊情况，即已知外界压力，故可用外界参数计算功（多数情况下外
热工测量仪表及自动控制习题集 ⑴．现有2.5级、2.0级、1.5级三块测量仪表。所对应的测量温度范围分别为-100~500℃；-50~550℃； 0~1000℃。如果希望测量值为500℃，而测量的相对误差不超过2.5%。问选哪块表较合适？ ⑵．请指出下列误差属于哪类误差？ a用一块万用表重复测量同一电压值所得结果的误差。 b读数时由于看错了数字造成的误差。 c在用热电偶测温时，由于冷端温度没有补偿引起的测温误差。 ⑶．相同量程的仪表，其精度等级数字越小，说明该表的测量准确度越高，这样说对吗？为什么？ (4).工艺上要求隧道窑烧成带某段温度的测量误差小于10℃.现采用S型热电偶配XMZ-101测温显示。XMZ-101量程选为0-1600℃，问该表的精度等级应选多少级？ (5)仪表面板上标出的精度等级数字，在实际使用中来说有何意义？请举例说明。 (6)指针式温度显示仪表，量程范围为0-1400℃，精度等级为0.5级。那么该表的最小刻度分格应为多少？ (7)现对某台温度仪表进行校验后得出以下一组数据，问该表应确定为多少等级？ (8)热电偶的电极丝直径越粗、长度越长则产生的电势是否就越就大？ （8a）热电偶两根电极如果粗细不同，是否会对其产生的热电势有影响 (9)常用的热电偶有哪些类型，请说出其分度号，长期使用最高温度分别为多少℃？ (10)为什么要对热电偶冷端温度进行处理？常用处理方法有几种？ (11)补偿导线有两种类型，它们在使用中有何区别？ （11a）什么是补偿导线？补偿导线的作用是什么？在使用补偿导线时应注意哪些问题？ (12)在购买热电偶时应向供应商提供哪些必要的数据？ (13)哪些热电偶称为特殊热电偶？请例举三种以上特殊热电偶。 (14什么是铠装热电偶？其主要特点有哪些？ (15) 热电偶测温时产生的误差有哪些因素引起的？ (16) 用普通的热电偶测量一般燃气梭式窑炉内的温度，测出的温度与窑内的实际温度相比是偏高还是偏低？（使用方法正确） (17) 热电偶与补偿导线连接时，要求两个接点处的温度必须相等吗？为什么？ (18)热电阻测温时为什么要采用三线制连接方法？ （19）热电偶补偿电桥的平衡温度为什么要设计为二种，0℃和20℃？在使用时有何区别？ (21) 目前热电阻温度计一般情况下测温上限为多少？ (22) 热电阻与热电偶相比，哪个测温精度高？为什么？ (23) 校验工业用热电偶时需要哪些设备？怎样进行校验？ (24) 目前我国标准化热电阻有哪几种？写出它们的分度号和对应的初始值。 (25) 用同一种金属材料制成的热电阻，为什么要规定不同的初始电阻值？初始电阻值小的热电阻有何特 点？ (26)试比较金属热电阻温度计和半导体温度计在测温时的优缺点。 (27) 对于现场已安装好的热电阻的三根连接导线，在不拆回的情况下，如何测试每根导线的电阻值？比较
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 ７．理想气体等温过程的技术功为（） (a）h1-h2（b）0（c）（d）v(p1=p2） ８．理想气体绝热流经节流阀，节流后稳定截面处的焓值（）（a)升高（b)降低（c)不变（d）无法确定 二、判断正误(划“√”或“×”号）（本大题16分，每小题2分） 1。系统从外界吸收热量，温度一定升高（）。 2.在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到100%（). 3。沸腾状态的水总是烫手的。(） 4.蒸汽抽汽回热循环每级抽汽量越大，循环热效率越大。（) 5。绝热过程一定是定熵过程.() 6.供热系数一定大于1，制冷系数也一定大于1。（） 7.实际气体的压缩因子总不等于1。（） 8.任意可逆循环的热效率都是。（) 三、填空（本大题16分,每小题2分） １、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式 2、2kg空气从300K定压加热到700K时的吸热量为kJ（空气比定压热容=1.004kJ/（kg·K）） ３、当湿蒸汽的干度x＝0时，工质全部为。 ４、一不可逆热机在高温热源Th和低温热源Tl之间工作。高温热源熵变–1。5kJ/K;低温热源熵变2.5kJ/K,热机在绝热压缩过程中熵变0。2kJ/K；绝热膨胀过程中熵变0.7kJ/K；取高温热源、低温热源和热机为系统，则完成循环后此系统的熵变S系=＿＿＿kJ/K。 ５、已知氧气在250K时=0。913kJ/（kg·K),=0.653kJ/（kg·K）.则该气体的气体常数R 热工测量复习题 一、选择题 1．仪表的精度等级是用下面哪种误差表示的（C ）。 A．系统误差B．绝对误差C．允许误差D．相对误差 2．表征仪表读数精密性的指标是(C ) A．灵敏度B．线性度C．分辨率D．准确度 3．下列关于测量准确度、正确度和精密度，说法正确的是（A ） A．准确度高，正确度和精密度都一定高B．精密度高，准确度一定高 C．正确度高，准确度一定高D．三者没有关系 4．下列信号中不是热工信号的是（D ）。 A．主汽温度高报警B．汽包水位低报警 C．炉膛压力低报警D．发电机跳闸 5．热工仪表的质量好坏通常用（B ）等三项主要指标评定。 A．灵敏度、稳定性、时滞B．准确度、灵敏度、时滞 C．稳定性、准确性、快速性D．精确度、稳定性、时滞 6．一般来讲，仪表的灵敏度越（），测量范围越（），稳定性也越（）。（D ）A．高、小、好B．低、小、好C．低、小、差D．高、小、差 7．精度为0.5级的温度表，测量范围为50～800℃，该表的允许基本误差是（A ）。 A．±3.75 B．±4 C．±4.25 D．±0.35 8．测量时环境温度的改变造成的误差属于（C ）。 A．疏失误差B．随机误差 C．系统误差D．基本误差 9．热电偶补偿导线与热电偶连接点的温度，对热电偶热电势无影响，其依据是（C ）。 A．均质定律B．中间导体定律 C．中间温度定律D．参考电极定律 10．用补偿导线把热电偶电势引入测温仪表，补偿导线的长度对测量影响是：（A ）A．补偿导线越长，测量误差越大B．补偿导线越长，测量误差越小 C．补偿导线越短，测量误差越大D．补偿导线的长短对测量误差无影响11．为使热电偶的热电势与被测温度间成单值函数关系，热电偶的冷端必须【C 】A．随热端温度上升B．随热端温度下降 C．恒定D．随所测温场而变化 12．有一压力测点，如被测量最大压力为10MPa，则所选压力表的量程应为（A ）。 A．16MPa B．10MPa C．25Mpa D．20MPa 13．被测量为脉动压力时，所选压力表的量程应为被测量值的（C ）。 A．1.5倍B．1倍 C．2倍D．1.25倍 14．压力表的使用范围一般在它量程的1/3－2/3处，如果低于1/3则（C ）。 A．精度等级下降B．因压力过低而没指示 工程热力学期末试卷 建筑环境与设备工程专业适用 （闭卷，150分钟） 班级 姓名 学号 成绩 一、简答题(每小题5分，共40分) 1. 什么是热力过程？可逆过程的主要特征是什么？ 答：热力系统从一个平衡态到另一个平衡态，称为热力过程。可逆过程的主要特征是驱动过程进行的势差无限小，即准静过程，且无耗散。 2. 温度为500°C 的热源向热机工质放出500 kJ 的热量，设环境温度为30°C ，试问这部分热量的火用（yong ）值（最大可用能）为多少？ 答： =??? ? ?++-?=15.27350015.273301500,q x E 3. 两个不同温度（T 1,T 2）的恒温热源间工作的可逆热机，从高温热源T 1吸收热量Q 1向低温热源T 2放出热量Q 2，证明：由高温热源、低温热源、热机和功源四个子系统构成的孤立系统熵增 。假设功源的熵变△S W =0。 证明：四个子系统构成的孤立系统熵增为 （1分） 对热机循环子系统： 1分 1分 根据卡诺定理及推论： 1 则： 。1分 4. 刚性绝热容器中间用隔板分为两部分，A 中存有高压空气，B 中保持真空， 如右图所示。若将隔板抽去，试分析容器中空气的状态参数（T 、P 、u 、s 、v ） 如何变化，并简述为什么。 答：u 、T 不变，P 减小，v 增大，s 增大。 5. 试由开口系能量方程一般表达式出发，证明绝热节流过程中，节流前后工质的焓值不变。（绝热节流过程可看作稳态稳流过程，宏观动能和重力位能的变化可忽略不计） 答：开口系一般能量方程表达式为 绝热节流过程是稳态稳流过程，因此有如下简化条件 ， 则上式可以简化为： 根据质量守恒，有 代入能量方程，有 6. 什么是理想混合气体中某组元的分压力？试按分压力给出第i 组元的状态方程。 答：在混合气体的温度之下，当i 组元单独占有整个混合气体的容积（中容积）时对容器壁面所形成的压力，称为该组元的分压力；若表为P i ，则该组元的状态方程可写成：P i V = m i R i T 。 B 隔板 A 自由膨胀 12iso T T R S S S S S ?=?+?+?+?W R 0S ?=22t t,C 1111Q T Q T ηη==-=-iso 0S ?=iso 0 S ?= 热工基础题库 一、选择题 基本概念 1.与外界只发生能量交换而无物质交换的热力系统称为。B A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 2.与外界既无能量交换又无物质交换的热力系统称为。D A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 3.开口系统与外界可以有。D A、质量交换 B、热量交换 C、功量交换 D、A+B+C 4.与外界有质量交换的热力学系统是：A A、开口系统 B、闭口系统 C、绝热系统 D、孤立系统 5.下列与外界肯定没有质量交换但可能有热量交换。B A、绝热系统 B、闭口系统 C、开口系统 D、孤立系统 6.实现热功转换的媒介物质称为。C A、系统 B、气体 C、工质 D、蒸气 7.工质应具有良好的和。A A、流动性/膨胀性 B、耐高温性/导热性 C、耐高压性/纯净 D、耐腐蚀性/不易变形 8.若闭系处于热力学平衡状态，则内部工质的处处一致。A A、压力和温度 B、压力和比容 C、比容和温度 D、压力、温度和比容 9.稳定状态是平衡状态，而平衡状态是稳定状态。B A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 10.均匀状态是平衡状态，而平衡状态是均匀状态。C A、一定/一定 B、不一定/一定 C、一定/不一定 D、不一定/不一定 11.下列组参数都不是状态参数。C A、压力；温度；比容 B、内能；焓；熵 C、质量；流量；热量 D、膨胀功；技 术功；推动功 12.下列组参数都是状态参数。A A、焓；熵；比容 B、膨胀功；内能；压力 C、热量；比热；温度 D、技术功；动能；位能 13.下列答案是正确的。B A、10℃=43.8℉=285.15K B、10℃=50℉=283.15K C、10℃=40.2℉=285.15K D、10℃=42℉=283.15K 14.摄氏温度变化1℃与热力学绝对温度变化1K相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 15.摄氏温度变化1℃与华氏温度变化1℉相比，有。B A、前者大于后者 B、两者相等 C、后者大于前者 D、不一定 16.若大气压力为100KPa，真空度为60KPa，则绝对压力为。D A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40KPa 17.若大气压力为100KPa，表压力为60KPa，则绝对压力为。A A、160KPa B、100KPa C、60KPa D、40Kpa 18.在工程热力学计算中使用的压力是。A A、绝对压力 B、表压力 C、真空压力 D、大气压力 19.若大气压力为0.1Mpa，容器内的压力比大气压力低0.004Mpa，则容器的B。 A、表压力为0.096Mpa B、绝对压力为0.096Mpa C、真空度为0.104Mpa D、表压力为0.104Mpa 热工测量及仪表试题 一、单项选择题(在每小题的四个备选答案中，选出一个正确答 案，并将正确答案的序号填在题干的括号内。每小题2分，共24分) 1.测量时环境温度的改变造成的误差属于( )。 A.疏失误差 B.随机误差 C.系统误差 D.基本误差 2.某温度计刻度范围为0～600℃，通过检定，在整个刻度范围内，最大基本误差为±7.2℃，按国家工业仪表的规定，该温度计的精度等级为( )。 A.1.0级 B.1.2级 C.1.5级 D.2.0级 3.通常称K分度热电偶指的是下列何种热电偶?( ) A.铂铑10—铂 B.铂铑30—铂铑6 C.镍铬—镍硅 D.铜—铜镍 4.在热电偶测温系统中，如果补偿导线型号正确而和热电偶冷端极性接反，则会使指示温度比正确的测量值( )。 A.偏高 B.偏低 C.不受影响 D.不同型号情况不同 5.电偶补偿导线与热电偶连接点的温度，对热电偶热电势无影 响，其理论依据是( )。 A.均质定律 B.中间导体定律 C.中间温度定律 D.参考电极定律 6.用光学高温计测量实际物体的温度时，所测得结果是物体的亮度温度，它和物体的真实温度相比( )。 A.亮度温度低于真实温度 B.亮度温度高于真实温度 C.亮度温度等于真实温度 D.因不同物体而或高、或低 7.某压力表标尺范围为0～25，要求其测量误差不超过±0.1，则此表的精度至少是( )。 A.0.2级 B.0.3级 C.0.4级 D.0.5级 8.为了减小云母水位计的指示误差△H，应该( )。 A.缩短云母水位计的汽水连通管高度L B.加长云母水位计的汽水连通管高度L C.将云母水位计中心线的安装位置等于汽包中心线 D.将云母水位计中心线的安装位置偏高于汽包中心线约△H值 热工基础参考答案 （开卷部分） 三、计.算题（45分） 1. (15分)（1）如右图 （3分） （2）1 1.412 1.4211300.154446K p T T p κκ--??=?=?= ??? max 327334461176K 1.004 H p q T T T c ==+=+= (4分) （3）1 1.411.4443311176791.4 K 4p T T p κκ --????=?=?= ? ????? 02134()() 1.004(1176791.4446300.15)239.7 kJ/kg T c p p w w w c T T c T T =-=---=?--+= 01 1.411.4 11110.3274t H w q κκηπ--==-=-= (4分) （4） ()()4'33411760.911176791.4826 K T T T T T η=--=-?-= '4'132826300.15110.281176446 t T T T T η--=- =-=-- (4分) 2. (15分) （1） 因为冷流体的出口温度（60℃）大于热流体的出口温度，所以是逆流。 （5分） （2） '""'o 1212'"1 2"'12()()(10760)(3217)28 C 10760ln ln 3217m t t t t t t t t t ------?===---- （5分） （3）()()"'22220.44178601771861.6 W m m A t q c t t κΦ=?=-=??-= 271861.6=285.2 (W/m .K)928 m A t κΦ==?? （5分） 3. (15分)（1）管道外表面A 1对水泥沟表面A 2的角系数为：X 1,2=1 计量基础知识 一、填空题： 1．《中华人民共和国计量法》于____1985____年九月六日公布，__1986 年七月一起实施。 （1985， 1986） 2．进行结算用的生活用 ____ 、_______、______只作首次强制检定，限期使用到期轮换。 （煤气表、水表、电能表） 3．计量立法的最终目的是为了_____________、____________、_____________. (有利于生产、贸易和科学技术的发展、适应社会主义现代化建设的需要、维护国家和人民的利益) 4．《计量法》立法的宗旨是为了加强_____________，保障 _____________和___________。 (计量监督管理；国家计量单位制的统一；量值的准确可靠) 5．国务院计量行政部门负责建立各种__________作为统一全国量值的________________。 （计量基准器具；最高依据） 6．凡___________计量标准，部门和企事业单位使用的 ___________；以及用于___________方面列入强制检定目录的工作计量器具，均实行强制检定。 （社会公用；最高标准；贸易结算、安全保护、医疗卫生、环境监测） 7．强制检定应由____________机构或___________机构进行定期检定。 （县级以上计量部门指定的法定计量检定；授权的计量检定） 8．对于使用___________或____________或___________的计量器具，均属违反计量法。 （检定不合格的；没有检定的；超过检定周期） 9．企事业单位建立的最高计量标准经有关计量部门_____________后方可使用。（考核合格） 10．计量检定必须按照国家______________进行，必须执行_______________。（计量检定系统表；计量检定规程）11．进口的计量器具，必须经________________ 检定合格，方可__________。 （省级以上人民政府计量行政部门；销售） 12．计量检定人员有权拒绝任何人迫使其违反______________ ,或使用__________的计量标准进行检定。 （计量检定规程；未经考核合格） 13．执行___________、____________的人员，必须经考核合格。（计量检定；测试任务） 14．根据计量法第 ______________条规定，由电力部门建立本部门的______________ 计量标准，并负责检定、管理。（ 7 ；电测、热工） 15．根据计量法第______________条规定，授权电力部门检定机构对所属单位的电测、热工最高计量标准执行__________________。（ 20 ；强制检定） 16．电力部门的 ___________，最高计量标准，接受国家计量基准的 _______。（电测、热工；传递与监督）17．在业务上属电力部门管理的各企事业单位，其电测、热工最高计量标准的 ___________，由被授权执行强制检定的电力部门计量检定机构 _____________后使用。（建标考核；考核合格） 18．电力部门_____________统一管理电力部门的计量工作（包括_________等计量工作）。 （计量办公室；电测、热工、化学、长度、力学、无线电） 19．电力部门各级计量检定人员应具有_____________，并经电力部门计量技术考核合格，取得_________________。（高中以上文化程度或技工学校毕业；计量检定员证） 20．法定计量单位就是由国家以__________形式规定_________使用或允许使用的计量单位。（法令；强制）21．计量法规定了___________和_________为国家法定计量单位。（国际单位制单位；国家选定的其他单位）22．法定计量单位是在采用 ___________的基础上，进一步 ________我国的计量单位。（国际单位制；统一）23．由两个以上单位相乘构成的组合单位，其单位名称书写时应_____________书写中文符号采用_______________。由相除构成的组合单位，写单位名称时采用 ___________，书写中文符号采用________________ 。 诚信应考,考试作弊将带来严重后果！ 湖南大学课程考试试卷 2. 理想气体只有取定值比热容时，才能满足迈耶公式g v p R c c =-。……（ ） 3. 不可逆过程不能T-s 图上表示，所以也不能计算过程的熵变量。………… （ ） 4. 卡诺循环的热效率一定大于其它循环的热效率。…………………………（ ） 5. 稳定流动能量方程适用于所用工质的稳定流动情况，不论过程是否可逆，有无耗散效应。……………………（ ） 6. 自发过程都是不可逆过程，非自发过程都是可逆过程。…………………（ ） 7. 活塞式压气机应采用隔热措施，使压缩过程接近绝热过程。………………（ ） 8. 经不可逆循环，系统与环境无法完全恢复原态。……………………………（ ） 9. 熵产大于0的过程必为不可逆过程。………………………………………（ ） 10. 实际气体绝热自由膨胀之后，其热力学能不变。…………………………（ ） 三、选择题（每小题2分，共20分） 1. 理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数一定增加：（ ）。 A.热力学能； B.熵； C.压力； D.温度 2. ? +?=pdv u q 适用于 （ B ） A 理想气体可逆过程 B 一切气体可逆过程 C 理想气体一切过程 D 理想气体准静态过程 3. 下面参数中，量纲不相同的有（ B ） A. 比热容 B. 比焓 C. 质量气体常数 D. 比熵 4. 若空气进行可逆定压加热过程，则：（ C ）。 A.空气作功量大于其热力学能增量； B.空气作功量等于其热力学能增量； C.空气作功量小于其热力学能增量； D.无法确定 5. 下列三种状态的空气，哪种状态的熵最大（ A ）。 A. 100oC ，20bar ； B. 200oC ，10bar ； C. 100oC ，10bar ； D. 150oC ，15bar 6. 某制冷机在热源1T =300K 及冷源2T =250K 之间工作，其输入功W 为25kJ ，从冷源吸热量Q ,2为110kJ ，此制冷机是（ C ）。 流量检测和仪表 一流量测量的应用领域 （一）为什么在国民经济中如此广泛采用流量测量和仪表？ 流量测量是研究物质量变的科学，质量互变规律是事物联系发展的基本规律，量是事物所固有的一种规定性，它是事物的规模、程度、速度以及它的构成成份在空间上的排列组合等等可以用数量表示的规定性，因此其测量对象不限于传统意义上的管道流体，凡需掌握量变的地方都有流量测量的问题，例如城市交通的调度，需掌握汽车的车流量的变化，它是现代化城市交通管理需检测的一个参数。流量和压力、温度并列为三大检测参数，对于一定的流体，只要知道这三个参数就可计算其具有的能量，在能量转换的测量中必须检测此三个参数，而能量转换是一切生产过程和科学实验的基础，因此流量和压力温度仪表得到最广泛的应用。 （二）流量测量技术和仪表的应用领域 1.工业生产过程 流量仪表是过程自动化仪表与装置中的大类仪表之一，它被广泛应用于冶金、电力、煤炭、化工、石油、交通、建筑、轻纺、食品、医药、农业、环境保护及人民日常生活等国民经济各个领域，它是发展工农业生产、节约能源、改进产品质量、提高经济效益和管理水平的重要工具，在国民经济中占有重要的地位。在过程自动化仪表与装置中，流量仪表有两大功用：作为过程自动化控制系统的检测仪表和测量物料数量的总量表。据统计，流量仪表的产值约占全部过程自动化检测仪表与装置产值的五分之一。 2.能源计量 能源分为一次能源（煤炭、原油、瓦斯气、石油气、天然气）、二次能源（电力、焦炭、煤气、成品油、液化石油气、蒸汽）及含能工质（压缩空气、氧、氮、氢、水）等。1998年1月1日公布中华人民共和国节约能源法，说明我国的能源政策开发与节约并重，把节约放在优先的地位。由于我国产业结构，产品结构不合理，生产设备和工艺落后，管理不善，能源的利用率只有32，比国际先进水平平均低10，每消耗一吨标准煤创造的国内生产总值，只有发达国家的二分之一到四分之一，我国每生产一吨钢综合煤耗为976公斤，而国际先进水平为650公斤。风机、水泵、锅炉等应采用高效节能的先进设备。能耗是考核企业管理水平的一个重要指标，要节能除采用先进设备与工艺外，主要是加强管理的问题，而管理必须配备计量系统才能进行定量的管理。每个企业，对进厂、出厂、自产自用的能源进行计量，对生产过程中的分配、加工、转换、储运和消耗，生活和辅助部门的能耗进行计量。目前我国流量计量系统正常工作的百分率比较低，除仪表质量外，尚有许多复杂原因影响正常 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 1.系统从外界吸收热量，温度一定升高（）。 2.在热力循环中，如果工质不向冷源放热，则该循环的热效率可以达到 100% （）。 3.沸腾状态的水总是烫手的。 ( ) 4.蒸汽抽汽回热循环每级抽汽量越大，循环热效率越大。 ( ) 5.绝热过程一定是定熵过程。 ( ) 6.供热系数一定大于 1 ，制冷系数也一定大于 1 。 ( ) 7.实际气体的压缩因子总不等于 1 。（） 8.任意可逆循环的热效率都是。 ( ) 三、填空（本大题 16 分，每小题 2 分） １、稳定流动能量方程式应用于换热器时的简化形式 2、2kg 空气从 300K 定压加热到 700K 时的吸热量为 kJ （空气比定压热容 =1.004 kJ/ （ kg ·K ）） ３、当湿蒸汽的干度 x ＝ 0 时，工质全部为。 ４、一不可逆热机在高温热源 T h 和低温热源 T l 之间工作。高温热源熵变–1.5kJ/K ；低温热源熵变2.5kJ/K ，热机在绝热压缩过程中熵变 0.2kJ/K ；绝热膨胀过程中熵变 0.7kJ/K ；取高温热源、低温热源和热机为系统，则完成循环后此系统的 熵变S 系 = ＿＿＿ kJ/K 。 ５、已知氧气在 250K时=0.913 kJ/(kg·K)，=0.653 kJ/(kg·K)。则该气 体的气体常数R g =＿＿＿kJ/(kg·K)。 ６、一热泵工作时向高温热源传递热量 50kJ, 消耗掉的机械能 20 kJ, 供暖系数为。 综合题 一、用K分度热电偶测温时，热端浊度为t℃时测得热电势E(t,t0)=16.395毫伏，同时测得冷端环境温度为50℃，求热端的实际温度。 已知K分度热电偶在50℃时的热电势值为2.022毫伏，450℃时的热电势值为18.531毫伏，448.7时的热电势值为18.417毫伏。 答案：E（t,0℃）=E(t,t0)＋E(t0, 0℃)=16.395＋2.022=18.417（毫伏） 所以热端的实际温度为448.7℃。 答：热端的实际温度为448.7℃。 难度：3 知识点：温度测量部分 二、检定一只测量范围为0—10MPa，准确度为1．5级的弹簧管式压力表，所用的精密压力表的量程和准确度等级应为多少? 答案：检定一般压力表时，作为标准器的精密压力表的允许误差的绝对值应不大于被检表允许误差绝对值的1／3，其测量上限值一般应比被检表的测量上限值大1／3为好。为此： 精密表的测量上限应为 10×（1+1/3）=13．3MPa 根据弹簧管式精密压力表的产品系列，可选用0～16MPa的精密压力表。 被检表允许基本误差的绝对值为： 10×1.5/100=o．15MPa 则精密表的允许基本误差的绝对值应不大于0．05MPa 设精密表的准确度级别为a,则a应为a≤0.05×100/16=0.3125 答：可选用0．25级精密压力表 难度：3 知识点：压力测量部分 三、现有2.5级、2.0级、1.5级三块测温仪表，对应的测量范围分别为－100~+500℃、－50~550℃、0~1000℃，现要测量500℃的温度，其测量值的相对误差不超过2.5%，问选用哪块表最合适？ (550+50)×2.0%=12， 12÷500×100%=2.4%； (1000－0)×1.5%=15， 15÷500×100%=3%； 所以准确度2.0级量程范围－50~550℃的测温仪表最合适。 难度：2 知识点：基本知识部分 四、欲测量60mV电压，要求测量误差不大于0.4％，现有两块电压表，一块量程为0-75mV，0.2级毫伏表，一块量程为0～300mV，0.1级毫伏表，问应选用哪一块毫伏表，并说明理由。 答案：量程为0--75mV，0．2级毫伏表的允许误差 △1=75×0.2％=0.15mV 量程为0～300mV，0.1级毫伏表的允许误差 △2=300×0.1％=0.3mV 而根据题意测量60mV电压的误差要求不大于 △=60×0.4％=0.24mV 答：应选用75mV，0.2级毫伏表。 难度：3 知识点：基本知识部分 五、已知扩散硅压力变送器输出电流为4～20mA，原测量范围0～1MPa改为测量范围为1～2.5MPa后，则原来0.6MPa压力的电流表工作点对应于改测量范围后的被测压力是多少MPa? 答案：因为输出电流与被测压力成正比，设0.6MPa时电流为Ix 则(0.6－0)／(1－0)＝(Ix－4)／(20－4) 得Ix＝13.6mA 量程改动后设13.6mA对应被测压力为Px，则 (Px－1)／(2.5－1)＝(13.6－4)／(20－4) 得Px＝1.9MPa 答：原来0.6MPa压力的电流表工作点对应于改测量范围后的被测压力是1.9MPa。 《热工基础》综合练习题 一、填空题 1．雾化燃烧是气体燃烧料的一种燃烧方式？ 2．包含对流换热系数的准数是 3．洁白的雪对热射线有很强的反射能力？ 4．金属的导热系数随着温度的升高而降低？ 5．为提高实际燃烧温度，空气过剩系数不宜太小，也不能过大？ 6．由红砖、保温砖、粘土砖组成多层平壁，如层与层间由于接触不紧密而存在空气，则多层平壁的传导热流量将（a）增大；（b）减小；（c）不变；（d）不能确定。 7．对不饱和空气，干球温度、湿球温度、露点温度之间三者的大小关系是 8．影响自然排烟烟囱抽力的主要因素有 二、简答题 1．为什么新干法窑尾的电收尘器前要设置增湿塔 2．多通道燃烧器有什么突出的优点 3．新型控流阻力篦板主要解决了什么关键问题，篦板阻力与料层阻力的关系发生了什么变化 4．回转窑应具备什么功能，怎样调控物料在窑内的运动 5．简述新型干法生产工艺的发展历程试从热工角度讨论生产中节能降耗的可能途径 6．冷却机的性能有哪些评价指标 7．分解炉内的旋风和喷腾效应有什么主要效果（15分） 8．悬浮预热器的共性有哪些，使用中预热器为何要采用多级串联的工艺布置（15分）9．生产中可采用哪些措施防止结皮堵塞。 10．降低预热器系统阻力损失的措施有哪些 11．生产中为什么要控制分解炉内的温度为890±30℃） 12．影响碳酸盐分解的主要因素有哪些？已知某生产线入窑生料的烧失量为36.2%，出窑烟气中的物料烧失量为3.8%，试求其入窑的表观分解率。 13．简述预分解窑系统中分解炉的主要功能，分解炉内的物料分散与均布是怎样实现的？ 新型干法生产工艺为何能降低废气中的NOx排放量？ 14．在什么情况下应考虑采用旁路放风，它对预热器窑和预分解窑的影响是否一样？15．第三代篦冷机采用了哪些主要的技术措施？ 16．试从熟料形成的热化学入手，说明生产过程中建立稳定的热工制度的必要性，稳定热工制度应有哪些保证条件？ 17．新型干法水泥生产中的D-D炉与RSP炉的主要区别是什么？ 18．生料再循环的目的是什么？ 19．新型干法生产中，为使系统控制最优，对各级预热器的分离效率应进行怎样的控制（以4级预热器为例）？ 20．怎样定义碱的内循环与外循环？ 21．复合式篦冷机与组合阶段式篦冷机的主要区别是什么？ 22．水泥熟料的实际热耗主要由那几部分组成？ 23．在不考虑土建投资的情况下，若追求热效率最高，是不是以增加预热器的级数为好？24．结合传热理论说明预热器系统换热效率好的原因。 一、填空： ４６、测量波动剧烈的压力时，压力表前应加装减振装置。 ４７、瞬时流量就是单位时间内通过管道某截面的物质的数量。 ４８、累积流量就是某一段时间内通过管道某截面物质的数量。 ４９、标准节流元件有标准孔板，标准喷嘴、长径喷嘴、文丘利管等。 ５０、标准孔板的取压方式有角接取压和法兰取压等。 ５１、标准喷嘴取压方式只有角接取压一种。 ５２、热电厂主蒸汽流量测量，其节流元件多选用喷嘴。 ５３、热电厂给水流量测量，其节流元件多选用孔板。 ５４、对小流量、低雷诺数流体流量的测量，多选用转子式流量计。 ５５、高压汽包锅炉汽包水位的零点一般定在汽包几何中心线下50毫米。 ５６、常用的界面位置测量方法有静压式、超声波式、核辐射式，还有浮力式、电气式、称重式等。 ５７、静压式测量液位的装置按结构分有连通器、压差式、压力式等几种。 ５８、热电厂中，锅炉汽包水位的测量，使用最广泛的是差压式水位计。 ５９、电接点水位计由水位传感器和电气显示仪表两部分组成。 ６０、电接点水位计的传感器就是一个带有若干电接点的连通器。 二、判断 １、√就分度值来说，1℃等于1K。 ２、×摄氏温度单位“摄氏度”表示的量值应写成“摄氏20度”或“20℃”。 ３、√温度的大小反映物体分子平均动能的大小。 ４、√所谓温标，就是温度的数值表示方法，它是借助于随温度变化而变化的物理量来表示温度数值。 ５、√温标就是温度的标尺。 ６、√摄氏温标又叫百分温标。它规定在标准大气压下纯水的冰点为零度，沸点为百度，在此两点间等分100等分，每等份代表一摄氏度。 ７、×评定测温仪表品质好坏的技术指标主要是看仪表最大绝对误差的大小。 ８、√双金属温度计属于膨胀式温度计。 ９、×动圈式温度计是非接触式测温仪表。 １０、×凡测量湿度在600℃以下者，统称低温计，凡测量温度在600℃以上者，统称高温计。 １１、×压力式温度计属于液体膨胀式温度计。 思考题 第一章 1.平衡状态与稳定状态有何区别？热力学中为什幺要引入平衡态的概念？ 答：平衡状态是在不受外界影响的条件下，系统的状态参数不随时间而变化的状态。而稳定状态则是不论有无外界影响，系统的状态参数不随时间而变化的状态。可见平衡必稳定，而稳定未必平衡。热力学中引入平衡态的概念，是为了能对系统的宏观性质用状态参数来进行描述。 2.表压力或真空度能否作为状态参数进行热力计算？若工质的压力不变，问测量其压力的 压力表或真空计的读数是否可能变化？ 答：不能，因为表压力或真空度只是一个相对压力。若工质的压力不变，测量其压力的压力表或真空计的读数可能变化，因为测量所处的环境压力可能发生变化。 3．当真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈大还是愈小？ 答：真空表指示数值愈大时，表明被测对象的实际压力愈小。 4. 准平衡过程与可逆过程有何区别？ 答：无耗散的准平衡过程才是可逆过程，所以可逆过程一定是准平衡过程，而准平衡过程不一定是可逆过程。 5. 不可逆过程是无法回复到初态的过程，这种说法是否正确？ 答：不正确。不可逆过程是指不论用任何曲折复杂的方法都不能在外界不遗留任何变化的情况下使系统回复到初态，并不是不能回复到初态。 6. 没有盛满水的热水瓶，其瓶塞有时被自动顶开，有时被自动吸紧，这是什幺原因？ 答：水温较高时，水对热水瓶中的空气进行加热，空气压力升高，大于环境压力，瓶塞被自动顶开。而水温较低时，热水瓶中的空气受冷，压力降低，小于环境压力，瓶塞被自动吸紧。 7. 用U形管压力表测定工质的压力时，压力表液柱直径的大小对读数有无影响？ 答：严格说来，是有影响的，因为U型管越粗，就有越多的被测工质进入U型管中，这部分工质越多，它对读数的准确性影响越大。 第二章 热工测量与仪表（试题） 一、单选题 (共 207 题) 【 1 】. 旋转速度（转速）单位r/min是______。 A.国家选定的国际单位制单位 B.国际单位制的辅助单位 C.国家选定的非国际单位制单位 D.国际单位制中具有专门名称的导出单位 答案：（） 【 2 】. 准确度等级为0.2％数字式转速表，其允许示值误差为______，允许示值变动性为______。 A.0.2%n+2字±0.2%n±1字 B.±0.2%n±1字0.2%n； C.±0.2%n 0.2%n+1字 D.±0.2%n±1字0.2%n+2字 答案：（） 【 3 】. 测试保护回路电缆绝缘电阻时，要求在环境温度______℃；相对湿度≯______%，采用额定直流输出电压为______V的摇表进行。要求芯线间和芯线对屏蔽层（或芯线对地间）的绝缘电阻均应≮______MΩ。 A.15～45 80 500 20 B.15～60 80 250 20 C.10～55 75 500 10 D.5～50 75 250 10 答案：（） 【 4 】. “接地”这一节内容未包括的是______。 A.计算机控制系统的接地检修与质量要求 B.保护接地检修与质量要求 C.电缆和补偿导线屏蔽层的接地检修与质量要求 D.接地防护 答案：（） 【 5 】. 根据检定规程要求，进行差压变送器密封性检查时，平稳地升压(或疏空)，使压力变送器测量室压力达到测量上限值(或当地大气压力90%的疏空度后，密封______min，应无泄漏。在最后______min内，观察压力表压力显示，其下降值不得超过测量上限值的______%。 A.10 3 0.5 B.10 5 1.0 C.15 3 1.5 D.15 5 2 答案：（） 【 6 】. 通入锆头标准气体后，CRT显示开始变化，约1分钟后，显示值与标气值的偏差满足精度要求，根据此标定结果，该氧化锆氧量计测量回路______。 A.优表 B.合格 C.不合格 D.无法判断 答案：（） 【 7 】. 检定工业弹簧管式压力表进行耐压试验时，当示值达到测量上限后，应耐压______分钟，弹簧管重新焊接过的压力表应耐压______分钟。 A.3 5 B.5 10 C.5 15 D.3 10 答案：（） 【 8 】. 机组检修后，测量仪表管路油漆颜色应符合规定要求，其中______表示油管路，______表示空气管路，______表示蒸汽管路，______表示水管路。 A.兰黄红绿 B.黄绿红兰热工测量考试题库
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