4．
既然压缩过程需要消耗功，为什么内燃机或燃气轮机装置在燃烧过程前要有压缩过程？ 答：对于内燃机或燃气轮机，都是靠高温高压的气体工质推动活塞或叶轮机械来对外做功的（即膨胀降压过程）。为了连续地输出有用功，就必须连续地产生高温高压的气体工质，因此在燃烧过程前要进行压缩过程，主要目的是提高气体工质的压力，同时工质温度也有所提高。 5．
?v1?在相同压缩比????的情况下，奥图循环与卡诺循环有相同的热效
?v2?率（表达式形式），这是否意味着这种情况下奥图循环达到了卡诺循环的理想水平。 答：否。奥图循环的吸放热过程为定容过程，是一个变温过程；而卡诺循环的吸、放热过程为定温过程。在相同的压缩比下，奥图循环与卡诺循环有虽有形式相同的热效率表达式，但奥图循环的吸、放热温限不同于卡诺循环（对于奥图循环，热效率公式中代入的应是平均吸、放热温度，而不是吸、放热温限），因此不能说明奥图循环达到了卡诺循环的理想水平。
6． 勃雷登循环采用回热的条件是什么？一旦可以采用回热，为什么总会带
来循环效率的提高？
T
2R 3 2A 2 1 s 4 4R 答：勃雷登循环采用回热的条件是：燃气轮机的排气温度高于压气机出口的空气温度。一旦采用回热，循环平均吸热温度上升，平均放热温度下降，既平均吸热温度和放热温度的温差加大，则循环效率总会提高。
或解释为：在做出相同功量的前提下，经回热后，循环从外界吸收的热量减小，从而循环热效率将提高。
7． 气体的压缩过程，定温压缩比绝热压缩耗功少。但在勃雷登循环中，如
果不采用回热，气体压缩过程越趋近于定温压缩反而越使循环热效率降低。这是为什么？
22
T
3
2 1
答：对于勃雷登循环，从T-S图中可以看出，如果不采用回热，当气体越趋近于
4
?—T放?定温压缩时(12变短)，平均吸热温度越低，由??1?—?T吸???，在平均放热??温度不变的情况下，循环热效率将会降低。
8． 为什么说从能源问题和环境污染问题出发，斯特林发动机又重新引起人
们的重视？ 答：
A、斯特林循环是概括性的卡诺循环，其理想循环的热效率为同温限卡诺循环的热效率，因此能源利用效率高。
B、斯特林循环不是通过在气缸内燃烧取得热量，而是通过气缸外高温热源取得热量。这样可采用价廉易得的燃料，也可用太阳能及原子能作为热源，这对于节约能源、减少污染是一种很好的途径。
23
第六章 思考题参考答案
1．
有没有500℃的水？有没有0℃或负摄氏温度的蒸汽？有没有v>0.004m3/kg的水？为什么？
p 液 固 三相点 流体 临界点 气 T 答：已知水的临界参数为Tcr
?373.99?C，pcr?22.064MPa，
vcr?0.003106m3/kg。当水的温度、压力或比容任何一个数值大于相应
临界参数，水将从液态转变为超临界状态，水的该状态既不属于液态也不属于气态。因此，没有500℃的水，也没有v>0.004m3/kg的水。但是，只要外界压力足够低，此压力下对应的水的升华温度可以为0℃，甚至为负摄氏温度，因此0℃或负摄氏温度的蒸汽是存在的（升华过程，见水的p-T相图）。
2． 25MPa的水汽化过程是否存在？为什么？ 答：25MPa已经高于水的临界压力
pcr?22.064MPa，此状态下的水处于
超临界区域，其状态为超临界状态，不存在汽化过程。
3． 在h-s图上，已知湿饱和蒸汽压力，如何查出该蒸汽的温度？
答：水在两相区中经历的是等温等压过程，湿饱和蒸汽的压力和温度一一对应，即两相区内等压线和等温线重合。因此，根据已知的饱和蒸汽压力，找到相应的等压线，找到等压线与上界线和下界线的交点，通过该交点和临近的等温线可以确定该蒸汽的温度。
4． 在p-v图，T-s图、h-s图上，分别绘出临界点，下界线、上界线和定压线、
定温线及定熵线。
25
p p C T TT Cv p v v s h p v C x=0 x T x=1 s
答：p-v图中定上线要陡于定温线，但要平缓于定容线。水的临界参数
scr?4.4092kJ/(kg?K)，hcr?2085.9kJ/kg
5． 画出水的相图，即p-T图。 答：
26
p 液 固 三相点 流体 临界点 气 T 6．
前已学过?h?cp?T适用于一切工质定压过程（比热容为常数），蒸汽定压汽化过程中?T?0，由此得出结论：蒸汽汽化时焓变化
?h?cp?T?0。此结论是否正确？为什么？
答：此结论并不正确。?h?cp?T仅能反映水定压汽化过程中的显热，而不能反映由于水汽化而带来的相变潜热。从水的h-s图中可以看出，水的定压汽化过程的焓变不为零，其值为水在该压力下的相变潜热。
27