校内本科班工程热力学复习题
29、 如图所示的稳定工作的齿轮箱，由高速轴输入功率PkW。由于摩擦等不可1?600逆损耗，使从低速轴输出的功率仅为P2?584kW，如图所示。齿轮箱外表面被温度为T0?290K的环境空气冷却，冷却量由牛顿冷却公式qQ?hA(Tb?T0)计算，其中，对流换热系数h为：h?0.25kW/(m2??C)，齿轮箱外表面面积为
A?1.6m2，Tb为齿轮箱外壁面的平均温度。试求：
（1） 齿轮箱系统的熵变，以及由于不可逆因素造成的熵产和火用 损失（设齿轮箱
系统各点温度都恒为Tb）； （2） 齿轮箱与相关环境组成的孤立系统的熵变、熵产和火用 损失； （3） 上面两问求得的熵产和火用 损失值是否相同？通过计算说明原因。 30、 某燃气－蒸汽联合循环如下图所示。压气机进口参数为p1=0.1MPa、T1=300K，压
气机增压比为10。燃气轮机进口温度T3=1600K，最终排到大气的燃气温度t8=237 o
C。燃气轮机的工质可视为与空气相同的比热为定值的理想气体，其流量为500kg/s。蒸汽轮机进口参数为：p5=2.5MPa、t5=450oC，蒸汽轮机排汽压力p6=0.01MPa。设本题的燃气动力循环为布雷顿循环（定压加热理想循环），余热锅炉中的热效率为0.9。若可以忽略泵功，蒸汽轮机的相对内部效率为80％，则 （1）在同一个T-s图上表示此燃气－蒸汽联合循环； （2）燃气轮机和蒸汽轮机对外做功的功率（kW）；
（3）此燃气－蒸汽联合循环的热效率；
过热和饱和水蒸气的性质见下表 p, MPa 2.5 p, MPa 0.01
t, oC 450 ts, oC 45.7988 h’ , kJ/kg 191.76 h, kJ/kg 3349.7 h’’ , kJ/kg 2583.72 Heat 2 3 s, kJ/kg.K 7.18225 s’ , kJ/kg.K 0.6490 s’’ , kJ/kg.K 8.1481 1 8 余热锅炉 4 5 6 7 （30题图）
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校内本科班工程热力学复习题
七、 综述题
1、 请从热力学角度，分析说明为什么大型工业园一般集中采用热、冷、电联供方式处
理不同用户能量需求问题。
2、 分别从热力学第一定律和第二定律角度看，普通燃煤电站发电效率较低的原因有何
不同？请从热力循环设计角度阐述提高其热效率的各种可行方案。 3、 低碳经济要求火力发电企业节能减排，请你根据热力学第二定律，从能量转换角度，
谈一下这样做的理由以及如何开展节能减排。
4、 试借助压－焓图，分析蒸发过程与冷凝过程之间的温差对蒸汽制冷循环的COP、制
冷量以及压缩功的影响。
5、 请根据热力学理论分析空调系统的能量转换，并阐述大量空调使用可能带来的影
响。
6、 请从能量转换角度，分析地球变暖与工业文明的关系。
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