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1、5-4某Rankine循环的蒸汽参数为：进汽轮机的压力，温度，汽轮机出口压力，如忽略所有过程的不可逆损失，试求：汽轮机出口乏气的干度与汽轮机的做功量；水泵消耗的功量；循环所做的净功；循环热效率。解：查附录四得，各点的参数如下：1点（过热蒸汽） 2点（湿蒸汽） （的计算见（1）3点（饱和液体）4点（未饱和水） （的计算见（2）设汽轮机出口乏气的干度为，则汽轮机的做功量为水泵消耗的功量为循环所做的净功为过热蒸汽从锅炉吸收的热量为循环热效率为 5-7某Rankine循环以蒸汽为工质，如加热锅炉产生的过热蒸汽参数分别为以及两种情况。而汽轮机排气压力均为，试计算这两种情况下的循环热效率及汽轮机排除废气的
2、品质（即水气的含量）。分析计算结果说明了什么问题。解：两种情况下的循环热效率分别为0.368、0.408，汽轮机排除废气的品质分别为1-0.827=0.163、1-0.794=0.206，计算结果说明同时提高进气压力和温度能够提高循环的热效率，但是汽轮机出口蒸汽的湿度有可能增加。单独提高进气温度使循环的热效率提高、出口蒸汽的湿度降低；单独提高进气压力使循环的热效率提高、出口蒸汽的湿度降低。在本例中由于进气压力的增量过大，温度的增量相对较小，因此进气压力的提高起主导作用，湿度增加。 5-13蒸汽动力循环的流程如左图所示。已知锅炉产生的蒸汽压力，温度，该蒸汽经节流阀作绝热膨胀后压力降至，然后进入汽
3、轮机作可逆绝热膨胀到排气压力，试求： 在图，图画出此循环的示意图； 汽轮机的入口温度； 每蒸汽在汽轮机中的做功量； 循环的热效率（不考虑水泵的耗功）。解：由、查得1-2为节流膨胀过程，焓变为0，即。由、查得 汽轮机的入口温度为。2-3为等熵过程，由、查得状态点3为湿蒸汽，其干度为焓为因此，蒸汽在汽轮机中的做功量为状态点4为饱和液体水，其参数为对应比容为状态点5为未饱和水，压力为，焓为水在锅炉中吸收的热量为 故循环的热效率为 5-21单级蒸汽压缩制冷在图上表示如左图所示，请说明：a. b. c. d. e. 各是什么过程；在什么设备内实现上述各个过程；这些过程在制冷循环中各起什么作用。过程绝热压
4、缩等压冷却、冷凝等压冷却节流膨胀等压等温蒸发设备压缩机冷凝器冷凝器节流阀蒸发器作用提高制冷剂的压力把工质的热量带走，使过热气体冷却成饱和蒸汽，再冷凝成饱和液体。将饱和液体再度冷却为未饱和液体，以提高制冷系数降低并调节制冷剂的压力，使制冷剂变为湿蒸汽状态湿蒸汽在蒸发器中吸热汽化，变成饱和蒸汽5-27某制冷装置采用氨作制冷剂，蒸发室温度为，冷凝室温度为，制冷量为，试求：压缩机消耗的功率；制冷剂的流量；制冷系数。解：在氨的电子压焓图上画出制冷循环图，12为等熵过程，23是等压过程，34是等焓过程，41是等温过程。各点的焓值如下：单位制冷量为 制冷剂的流量（循环量）为 压缩机的单位耗功量为 压缩机消耗
5、的功率为 制冷系数为 5-36一台蒸汽压缩制冷装置要同时满足三种不同低温的要求，试将该装置的流程图与制冷循环表示在图和图上。三级压缩制冷的示意图三级压缩制冷的图和图5-37在时，氢的状态方程式可表示为，问在、时将氢气通过节流膨胀后，气体的温度是上升还是下降？解：节流膨胀为减压的等焓过程，膨胀效率为因为，所以与的符号相反。氢的状态方程式，可以改写成则 比热容，因此，故，即节流膨胀后气体的温度上升。5-38压缩机出口的氨，压力为及温度为，若按下述不同的过程膨胀到。绝热节流膨胀；可逆绝热膨胀。试求氨膨胀后的温度。解：绝热节流膨胀为等焓过程；可逆绝热膨胀为等熵过程。在氨的电子Log(p)-h图上找到压
6、力为、温度为对应的点1，然后沿等焓线（图中的竖直线）找到压力为的点；从点1沿等熵线找到压力为的点。从图中读出点和点的温度：,。5-40采用简单的林德（Linde）循环使空气液化，空气初温为300K，膨胀前的初压为（绝压），节流后的压力为，空气流量（标准状态）为，试求：在理想操作下，空气的液化百分数与每小时的液化量；若换热器热端温差是，由外界传入的热量为。问对液化量的影响如何。解：以压力为的空气为基准，设液化量为，从空气的T-S图中读出所以空气的液化量为因此，空气的液化百分数为29.2%。标准状态下空气的密度、体积流量分别为空气的质量流量为 每小时的液化量为 点2状态变为点2，其参数为，其他点的状态保持不变。取换热器、节流阀、气液分离器为研究体系，做热量衡算：则液化量变为 所以换热器热端存在温差，外界有热量传入，会导致液化量减小。
