35.若等截面绝热管道中两截面处安装有压力表和温度计，如何判断管内工质的流动方向？ 答：等截面管内绝热流动必须在某一条范诺线上经过，Ma=1时熵值最大，且根据第二定律的性质，过程进行必须是熵增。因此亚音速时，摩擦效应必使得速度加大，Ma增大，焓值和压力减小。超声速时，过程的性质正好相反。因此，通过已知的两截面1、2处的温度求得当地声速，判断流动是处于亚音速流还是超音速流，然后看截面1、2处压力，即可判断处流动的方向。如：判断管内是亚音速流，且截面1处压力大于截面2处的压力，则流动方向是1-2。
36.试就变工况下背压扰动对拉伐尔喷管内气流的流动特性影响进行分析 答：当喷管在设计工况下工作时，P2=P2设=Pb ，气流在管内实现完全膨胀.
当Pb< P2设 (即Pb 下降)，这时出口压力大于背压 P2>Pb,由于出口截面上是超音速气流，由背压降低产生的扰动波以音速传播，不能“逆流而上”影响管内流动状态，所以出口压力、流速及流量都与设计工况相同。但气流在管内并未完全膨胀，称为膨胀不足，气流由喷管射出后，在管外尚要发生自由膨胀，这种膨胀不足与渐缩喷管相似，它们都没有充分利用喷管上、下游压差最大限度地将热能转换为动能。
当Pb>P2设（即Pb上升），这时，由于Pb的变化引起的扰动，将使管内流动状况十分复杂。由实验结果说明如下：
a当Pb 稍大于P2设时，气流在管内膨胀过头，但气流出口仍是超音速流体，仅压力略低于背压（即P2 b当Pb升高到一定数值时，Pb变化产生扰动，使扩张段内超音速流体在某截面产生激波，使气流从超音速突降为亚音速气流，然后沿扩张管道进行压缩，使出口压力升高到背压Pb并以亚音速喷出。随着Pb升高，激波产生的截面位置逐渐向喉部截面移动，直至位于喉部，此时最小截面上仍为音速，收缩段气流减压增速，而整个扩张段为亚音速减速扩压。 c当Pb继续升高，喉部将不再是临界状态整个管内为亚音速流动，Pb变化影响全场，此时，缩放管的收缩段相当于喷管，但流速在最小截面达不到音速，扩张段则充当扩压管（亚音速）。 37.试绘制喷管设计计算与校核计算流程图 38.试写出描述等截面短管一维定熵流动的数学方程组 答：1管道较短，摩擦效应小，绝热： h+(Cf/2)2=0 2不计粘性和传热效应，无激波存在： dh=-d(Cf/2)2=-Cf dCf 3管内流动特征不随时间变化： Tds=dh-dP/ρ 4各截面参数均匀且一致： dh= dP/ρ 5面积的相对变化率小： dP=-ρCf dCf 6管径曲率半径变化大： d(ln(ρA Cf))=0 39.什么是激波现象？试描述其主要特性 答：激波现象:如果压力波通过时，气体参数在压力波的波阵面上发生突然的急剧变化； 正激波：波面与气流方向垂直的平面激波； 斜激波：波面与气流方向不垂直的平面激波； 曲面激波：波形弯曲的激波； 主要特征：激波发生过程伴随着气体参数的突变，是典型的不可逆过程。 40.什么是范诺流？什么是瑞利流？ 答：范诺线表征流体等截面通道内作有摩擦的绝热流动时参数连续变化的关系。 瑞利线表征流体可逆地流经等截面通道且与外界有热交换时，参数连续变化的关系。 41.试针对伍里斯方程就不同管内流动进行简化分析，分析各种管内流动特性与参数变化规律，并就该方程针对等截面管摩擦和热交换的影响讨论其及与变截面短管内管截面变化的影响之间的联系与区别。 答：等截面管有摩擦的绝热流：假设是一维稳态稳流，与外界没有热交换，也无轴功，高度不同引起的影响与摩擦效应相比可以忽略不计。由于等截面管有摩擦的绝热流必须在一条范诺线上经过，Ma=1时熵值最大，且根据第二定律，流动过程必须是熵增，因此，亚音速时，摩擦效应必使速度加大，Ma数增加，焓值和压力减小。超音速时，过程的性质正好相反。 等截面管有摩擦的等温流：当管内工质缓慢流动时，流体得以和外界充分换热，所以除了管入口段外，其余流动可视为等温流。等温流的Ma总是趋近于√1/k，正像Ma=1代表连续绝热流的极限一样，Ma=√1/k代表了连续的等温流的极限。在等温流中，气体与外界有热交换，因此有熵流；系统内有摩擦，因而有熵产。熵产不为负，熵流则和外界热交换的方向与关，可正可负，所以气体的熵是增是减就取决于熵流与熵产之和的正负。 等截面管无摩擦有热交换流动：由于无摩擦为可逆过程，气流沿瑞利线变化，这表明无摩擦、无轴功、有传热的等截面换热管流即为瑞利流。对于整个瑞利流，吸热都将使马赫数 趋近于1，放热都将使马赫数远离于1。 联系与区别：等截面管流动无能量效应，壁面摩擦是引起流体流动属性变化的主要因素；变截面管流动摩擦效应和阻力相对都很小，可以略去不计，作为可逆绝热处理，即定常等熵流动，截面积的变化是引起流体流动属性变化的主要因素。 42.等截面管道内若已知某截面p1、T1，另一截面的p2，在给定的管内质量流率时，如何求另一截面流速？ 答：利用Ma=1状态为参考状态，导出瑞利流的对比参数公式，由于推导公式都是马赫数的函数，因此以马赫数为序，制成对比参数表供实际计算时查用。 43.试阐述动力循环分析的一般热力学方法及评价动力循环工作效果（可逆与不可逆）的一般分析方法 答：一般热力学方法： （1）绘出工质的工作流程简图，然后根据每一设备或者每一阶段（一般基于示功图）的工作特点，将其实际工作过程近似的用某一典型过程代替。 （2）在此基础上将实际循环简化为理想可逆循环，暂时排除循环中不可逆因素来分析可逆理想循环的热功转换效果及影响因素。 （3）在上述可逆循环分析的基础上，明了循环中各过程的不可逆损失，以抓住主要环节，采取措施减少其不可逆损失，提高循环能量利用的效率。 一般分析方法： （1)可逆循环：热效率法和平均温度法； （2)不可逆循环：效率法、熵产分析法和?分析法（?平衡分析法） 44.试总结动力循环工作过程的一般规律 答：任何动力循环都是以消耗热能为代价，以做功为目的。但是为了达到这个目的，首先必须以升压造成压力差为前提。否则，消耗的热能再多，倘若没有必要的压差条件，仍是无法利用膨胀转变为动力的。由此可见，压差的存在与否，是把热能转换为机械能的先决条件，它也为拉开平均吸、放热温度创造条件。其次还必须以放热为基础，否则将违背热力学第二定律。总之，升压是前提，加热是手段，做功是目的，放热是基础。一切将热能转换为机械能或能的动力循环，都必须遵循这些一般规律。当然，在具体动力循环中，有些过程如定容加热过程可以同时兼有升压与加热两种作用。如定温放热过程同时兼有升压与放热两种作用，有的兼有膨胀与放热的作用，因而有些动力循环可以由3个过程组成。 45.能应用平均温度法对不同循环的热效率进行定性的对比分析 答：应用平均温度法分析，重点要分清，什么条件的变化，引起什么的变化，然后导致平均T2还是平均T1怎么变化 46.换热器在顺、逆流下存在传热、流阻时的?损分析与定性比较 答： T1?q?sT2?q2?s47.非平衡态（不可逆过程）热力学与有限时间热力学与经典平衡态热力学比较进步体现在 什么地方？ 答：有限时间热力学考虑吸放热所需的时间及热阻（温差）更贴近于实际情况，而经典平衡热力学实际意义不大。 48.平时课堂上布置的思考题 二、计算分析题 1. 能对典型充、放气过程进行计算分析 2. 能基于热力学第二定律对工程中的装置、过程等判断其是否可行，并能计算其极限值 3. 能应用化学平衡常数求算化学工程中典型两类应用 4. 换热器中两种流体进行换热，在给定各自进出口压力、温度的条件下能用?分析法进行 换热器的?损及?效率计算 5. 典型过程/循环的熵产分析/?损分析。 6. 给定已知条件能应用热力学一般关系式求取工质状态方程或推证某能量参数的性质或求 过程方程式 7. 能用基本方程对管内绝热流动进行计算 8. 平时布置的作业