东北大学2022年3月《金属学与热处理基础》期末考核试题库及答案参考43

东北大学2022年3月金属学与热处理基础期末考核试题库及答案参考1. 分析过热蒸汽的温度、压力对再热蒸汽温度的影响。分析过热蒸汽的温度、压力对再热蒸汽温度的影响。(1)主蒸汽温度越高，高压缸排汽温度越高，再热蒸汽温度越高。 (2)主蒸汽压力越低，高压缸做功能力越小，再热蒸汽温度越高。 2. 零件渗碳后，一般需经( )处理，才能达到表面高硬度和高耐磨性要求。A.淬火+低温回火B.正火C.调制参考答案：A3. 渗碳体为( )晶格。A.体心立方B.面心立方C.密排六方D.复杂参考答案：D4. 可锻铸铁应理解为( )。A、锻造成形的铸铁B、可以锻造的铸铁C、具有较高的塑性和韧性的铸铁D、上述说法都不对参考答案：D5. 原则上，由状态方程和Cpig(T)模型就可以计算所有均相封闭体系热力学性质的变化值。原则上，由状态方程和Cpig(T)模型就可以计算所有均相封闭体系热力学性质的变化值。此题为判断题(对，错)。正确答案：6. 测定淬火钢件的硬度，一般常选用( )来测试。A.布氏硬度计B.洛氏硬度计C.维氏硬度计参考答案：B7. 分析燃烧煤需要的实际烟气量煤的发热量与元素分析和工业分析成分之间的换算关系。分析燃烧煤需要的实际烟气量煤的发热量与元素分析和工业分析成分之间的换算关系。由式 Vy=Vy0+1.0161(-1)Vom3/kg(标准状态下) 由上式可见： (1)煤的发热量越高，理论空气量越大，实际烟气量越大。 (2)煤的挥发分含量越低，理论烟气量越大，实际烟气量越大。 (3)煤的挥发分含量越低，过量空气系数越大，实际烟气量越大。 8. 分析用水煤比调节直流锅炉中间点温度的技术特点。分析用水煤比调节直流锅炉中间点温度的技术特点。(1)提高燃料消耗量B，水煤比D/B下降。此时，水冷壁的吸热量有所增加，直流锅炉中间点温度tww2有所提高。但是水煤比D/B不能太低，否则，中间点温度太高会导致水冷壁壁温超过使用温度的上限，水冷壁金属强度下降，水冷壁爆管。 (2)降低燃料消耗量B，水煤比D/B上升。此时，水冷壁的吸热量有所下降，直流锅炉中间点温度tww2有所降低。但是水煤比D/B不能太高，否则中间点温度太低会导致过热蒸汽温度偏低。另外，水煤比D/B太会引起煤粉火炬燃烧不稳定甚至灭火。 (3)鉴于上述分析，用水煤比D/B调节直流锅炉中间点温度的范围是有限的。一般而言，超临界压力锅炉中间点温度在405430之间。 9. 已知某台1025t/h锅炉高温再热器为58排7管圈U形管结构，直径604，内径dn=60-24=52mm。BRL工况：中温再热器过已知某台1025t/h锅炉高温再热器为58排7管圈U形管结构，直径604，内径dn=60-24=52mm。BRL工况：中温再热器过热蒸汽流量Dzr=788.5t/h，再热蒸汽入口压力3.64MPa，出口压力3.6MPa，入口蒸汽温度481，出口蒸汽温度540。计算高温再热器的质量流速和入口、出口蒸汽流速。查水蒸气特性表，3.64MPa，481入口水蒸气比体积v1=0.0926422m3/kg。 质量流速 后屏过热器入口蒸汽流动速度 1=v1=2540.0926422=23.5(m/s) 查水蒸气特性表，3.60MPa，540，出口水蒸气比体积v2=0.1018854m3/kg。 低温过热器入口蒸汽流动速度 2=v2=2540.1018854=25.9(m/s)(1)高温再热器的出口、入口蒸汽速度比为1.100，基本上为匀速流动。 (2)高温再热器与中温再热器质量流速之比为1.0。说明高温再热器和中温再热器都处于半辐射换热区域。 10. 铸铁根据碳在其中存在形式的不同可分为( )。A.白口铸铁B.灰铸铁C.可锻铸铁D.球墨铸铁E.蠕墨铸铁F.麻口铸铁参考答案：ABCDEF11. 已知磨损系数a=1410-9mms3/(gh)，飞灰浓度不均匀系数ku=1.0，烟气速度场不均匀系数kw=1.0；管束计算断面出已知磨损系数a=1410-9mms3/(gh)，飞灰浓度不均匀系数ku=1.0，烟气速度场不均匀系数kw=1.0；管束计算断面出的烟气飞灰浓度u(g/m3)管束间最窄处烟气流速=11.5m/s。运行时间=28000h，锅炉额定负荷时烟气流速与平均运行负荷时的烟气流速之比kD=1.15，碳钢管的抗磨系数M=1.0，灰粒碰撞管壁的频率因子=0.15。横向节距s1=142mm，管径d=51mm。灰粒碰撞管壁的频率因子=0.15，计算燃烧褐煤的锅炉省煤器管壁的最大磨损厚度并对计算结果进行分析与讨论。对于褐煤，R90=40%，将数据代入式(8-8)得到R90的数值。管壁的最大磨损厚度为 (8-10) 将已知条件和无烟煤燃烧在省煤器出口处的飞灰浓度表的数据带入上式，得到下表。 燃烧褐煤的锅炉省煤器烟气走廊处管子的磨损速度(运行28000h) 序号 煤种 Vdaf(%) R90(%) u(kg/kg) (kg/m3) u(g/m3) Emax(um) 1 元宝山褐煤 44 40 0.02417 0.4566 11.036 196.2 2 丰广褐煤 55 40 0.03156 0.4566 14.410 256.2(1)假定锅炉每年运行7000h，运行4年以后，燃烧褐煤的锅炉省煤器的最大磨损厚度在196.2256.2um之间。 (2)如果存在烟气走廊，则烟气流速会大大提高。根据上式，最大磨损量与烟气流速的3.3次幂成正比。因此要在省煤器区域回避烟气走廊或者增设防磨装置。 12. 求用简单林德循环制1kg液态空气所消耗的能量，其操作条件如下： (1)初态温度为288K，压缩后的终压求用简单林德循环制1kg液态空气所消耗的能量，其操作条件如下： (1)初态温度为288K，压缩后的终压力5065MPa； (2)初态温度为288K，压缩后的终压为2026MPa； 上述两种情况都膨胀到01013MPa，不考虑冷损失及温度损失，空气视为理想气体。正确答案：(1)消耗功为53793kJkg；(2)消耗功为72876kJkg。(1)消耗功为53793kJkg；(2)消耗功为72876kJkg。13. 已知某电厂1025t/h锅炉(300MW机组)燃用的煤种为太原西山贫煤，BRL工况燃煤消耗量为B=125.11t/h。收到基氮元素已知某电厂1025t/h锅炉(300MW机组)燃用的煤种为太原西山贫煤，BRL工况燃煤消耗量为B=125.11t/h。收到基氮元素含量为Nar=1.02%，如果不采取脱硝措施，计算该锅炉每年(运行7000h)的氮氧化物排放量。(1)氮元素氧化后生成的产物主要为NO。燃烧反应方程式 (2)假定煤种所有的氮元素全部转化成NO排放到大气中，则每年运行7000h的NO排放量为 (1)如果不采取脱硫措施，1台1025t/h锅炉燃烧西山贫煤每年排放的NO约为19142t/a。 (2) NO是一种酸性气体，与空气中SO3等气体作用形成酸雨降低农作物的产量、危害人类和动物的健康。因此必须对燃煤电厂产生的NO进行净化处理。 (3)目前国内广泛使用的脱硫技术有：选择性催化还原法；选择性非催化还原法等。 14. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的后屏烟气入口温度为1=1098，烟气出口温度为2=1021。后屏片数n=19，直径548已知某台1025t/h锅炉BRL工况的后屏烟气入口温度为1=1098，烟气出口温度为2=1021。后屏片数n=19，直径548.5炉膛烟气量为7.23381m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为125.11t/h。炉膛的宽度为a=13.335m；折焰角深入炉膛深度d1=2.80m。折焰角上沿与后墙水冷壁交点标高h2=48.261m，倾斜角度2=35，折焰角下沿与后墙水冷壁交点标高h1=42.163m，倾斜角度1=50，后屏高度hhp=15.5m。试计算后屏的平均烟气流速。(1)计算折焰角垂直段高度 hzyj=48.261-42.162-2.8tan35-2.8tan50=0.802(m) (2)计算后屏出口高度 hhp,2=15.5-hzyj=14.698(m) (3)计算后屏进口截面积 F1=(a-nd)hhp=190.79(m2) (4)计算后屏出口截面积 F2=(a-nd)hhp,2=180.92(m2) (5)计算平均流通截面积 (6)计算烟气流量 (7)计算烟气平均流速 (1)本题计算的1025t/h锅炉后屏的烟气平均流速为6.61m/s。 (2)随着烟气的流动，漏风量越来越大，烟气的质量流量越来越大，同时烟气温度降低引起的烟气体积流量的降低导致了烟气流速的下降。因此，沿着烟气流程，烟气的流速应当越来越低。 15. 已知某电厂超临界压力600MW汽轮机的BRL工况的过热蒸汽流量D1=1785t/h，再热蒸汽流量为D2=1484t/h。计算汽轮机已知某电厂超临界压力600MW汽轮机的BRL工况的过热蒸汽流量D1=1785t/h，再热蒸汽流量为D2=1484t/h。计算汽轮机的汽耗率。汽耗率 600MW超临界压力汽轮机机组的汽耗率约为2975g/(kWh)，300MW亚临界压力汽轮机机组的汽耗率约为3117g/(kWh)。 (2)汽轮机的汽耗率越低，汽轮机的效率越高，因此应当大规模安装超临界火力发电机组。 (3)因为不同容量的机组，汽轮机主蒸汽的压力、温度不相同，主蒸汽的焓也不同，因此汽耗率的数值高低只具有相对比较意义。 16. 假定煤的颗粒密度为2700kg/m3，碳粒与氧气之间的反应为一级反应。已知通用气体常数R=8.314J/(molK)，根据燃煤假定煤的颗粒密度为2700kg/m3，碳粒与氧气之间的反应为一级反应。已知通用气体常数R=8.314J/(molK)，根据燃煤活化能及频率因子表提供的数据估算无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤的燃烧反应速率。以1.0kg煤为计算基准。 (1)对于火床炉。煤块平均直径约为8mm。 煤的比表面积 氧气浓度 火床炉(层燃炉)的反应温度，T=12731373K。 碳粒的反应速率 (5-2) 将已知条件代入式(5-3)并将氧气浓度折算到燃烧温度下，得到计算结果见下表。 层燃锅炉中各种煤的燃烧反应速率对比 煤种 k0 g/(cm2sMPa) E(kJ/mol) Wmol/(m3s) 1273K 1373K 无烟煤 96.83 85.212 44 42 贫煤 12.61 55.098 6 5 烟煤 7.89 45.452 4 3 褐煤 5.31 38.911 2 2 (2)对于循环流化床锅炉 燃烧中的煤粒平均直径约为1.0mm，反应温度为850950(11231223K)。 煤的比表面积 氧气浓度 碳粒的反应速率 (5-2) 将已知条件代入式(5-3)并将氧气浓度折算到燃烧温度下，得到计算结果如下表所示。 层燃锅炉中各种煤的燃烧反应速率对比 煤种 k0 g/(cm2sMPa) E(kJ/mol) Wmol/(m3s) 1123K 1223K 无烟煤 96.83 85.212 391 365 贫煤 12.61 55.098 51 48 烟煤 7.89 45.452 32 30 褐煤 5.31 38.911 22 20 (3)对于煤粉锅炉 燃烧中的煤粉颗粒平均直径约为0.07mm，反应温度为14001500(16731773K)。 煤的比表面积 氧气浓度 碳粒的反应速率 (5-3) 将已知条件代入式(5-3)并将氧气浓度折算到燃烧温度下，得到计算结果如下表所示。 层燃锅炉中各种煤的燃烧反应速率对比 煤种 k0 g/(cm2sMPa) E( kJ/mol) Wmol/(m3s) 1673K 1773K 无烟煤 96.83 85.212 4018 3823 贫煤 12.61 55.098 524 499 烟煤 7.89 45.452 328 312 褐煤 5.31 38.911 221 210(1)从层燃锅炉中各种煤的燃烧反应速率对比表可知，层燃锅炉的块状煤的燃烧过程，无烟煤燃烧反应速率最快，因此层燃锅炉比较适合于燃烧块状无烟煤。 (2)从层燃锅炉中各种煤的燃烧反应速率对比表可知，循环流化床锅炉的粒状煤的燃烧反应速率约是层燃炉燃烧反应速率的8.85倍。原因是煤粒直径下降，比表面积增加。实际上循环流化床锅炉的燃烧反应温度低于火床锅炉(层燃炉)。 (3)由于循环流化床锅炉的燃烧速率比较快，所以循环流化床锅炉的容量可以做的比层燃炉大。事实上，国内已经投入商业运行的循环流化床锅炉的最大容量已经达到1025t/h，而层燃炉的最大容量基本上就在35t/h左右。 (4)从层燃锅炉中各种煤的燃烧反应速率对比表可知，煤粉锅炉的燃烧速率约为循环流化床锅炉燃烧速率的10.4倍，因此煤粉锅炉可以将容量做得很大。目前世界上投入商业运行的最大煤粉锅炉的容量为4400t/h。 (5)本题的计算过程假定碳粒表面的烟气浓度就是空气中的氧气浓度。对煤粉炉而言是近似的，因为煤粉炉的碳粒燃烧处于扩散燃烧状态，碳粒表面只有一氧化碳。尽管如此，上述结论在趋势上仍然是客观、可信的。 17. 简述省煤器的烟气流速范围。简述省煤器的烟气流速范围。为814m/s。18. 分析煤粉仓偶尔发生爆炸事故的原因。分析煤粉仓偶尔发生爆炸事故的原因。(1)煤粉仓是一个较大的空间； (2)如果煤粉仓中存放的是挥发分含量较高的煤粉； (3)如果煤粉仓受到了高温作用就会使一部分挥发分释放出来； (4)来自细粉分离器的煤粉与空气相同，如果煤粉舱中的挥发分含量和氧气含量落在爆炸浓度范围内； (5)只要有明火或者局部高温，煤粉仓中的气体燃料与氧气的混合物就会发生连锁反应形成爆燃，即爆炸。 19. 从氨压缩机来的1013MPa、30的氨按下述不同的过程膨胀到01013MPa，试求经过膨胀后的温度为多少?(从氨压缩机来的1013MPa、30的氨按下述不同的过程膨胀到01013MPa，试求经过膨胀后的温度为多少?(1)绝热节流膨胀；(2)绝热可逆膨胀。正确答案：(1)膨胀后的温度为3；(2)膨胀后的温度为一33。(1)膨胀后的温度为3；(2)膨胀后的温度为一33。20. 切削用量主要有切削速度、进给量、背吃刀量称为切削用量三要素。( )A、错误B、正确参考答案：B21. 已知某台1025t/h锅炉汽包长度L=21.25m，内径dn=1.792m，壁厚=0.145m。汽包内构件质量为汽包筒身质量的8.15%，已知某台1025t/h锅炉汽包长度L=21.25m，内径dn=1.792m，壁厚=0.145m。汽包内构件质量为汽包筒身质量的8.15%，正常水位在汽包几何中心线以下50mm，汽包压力为19.0MPa。汽包的金属质量为Mqb=167674kg，汽包中水的质量为Mw=3915kg，汽包钢材的比热容为0.46kJ/(kgK)。假定汽包压力在运行中突然下降0.5MPa，计算该锅炉汽包的会有多少千克水被蒸发，并对计算结果进行分析与讨论。查饱和水性质表，得到18.5MPa饱和水的焓h2=1753.99kJ/kg，饱和温度t2=359.26，19.0MPa饱和水的焓h1=1776.89kJ/kg，饱和温度t1=361.47。 (1)饱和水闪蒸敢出的热量 Q1=Mw(h1-h2)=287987(kJ) 查饱和水性质表，18.5MPa饱和水的汽化潜热r=2488.41-1753.99=734.42kJ/kg。 假定汽包金属的一半质量参与了降温过程，降温幅度为 t=361.47-359.26=2.21() (2)金属的吸热量 (3)闪蒸的水量 (1)1025t/h锅炉满负荷运行时(BRL)蒸汽压力降低0.5MPa，会使汽包中的水蒸发276.1kg，相当于原始水量的2.20%。 (2)1025t/h锅炉满负荷运行时(BRL)蒸汽压力降低0.5MPa，会引起汽包中的水的蒸发和汽包下半部分温度的下降，因此会使汽包产生热应力，同时会使汽包向上弯曲，因此压力下降的幅度不能太大。 (3)汽包锅炉压力突然降低会引起汽水共腾现象，这会进一步导致虚假水位的出现，因此当锅炉降低负荷需要降低压力时，一次性降低压力的幅度不能太大。 (4)将400、670、1025t/h锅炉的计算结果汇总于下表。由下表可知，随着锅炉容量的增加，汽包质量(Mqb)越来越大；汽包中的水的质量(Ms)越来越大；从正常水位到发生缺水事故所需的时间(tgs)基本上在1min左右；从正常水位到发生满水事故所需的时间(tms)在4678s之间，汽包锅炉对于缺水的敏感性远远高于对满水事故的敏感性。当汽包压力突然降低时(比如汽轮机负荷突然增加时)，随着锅炉容量的增加，饱和水的蒸发(闪蒸)引起的温度降低幅度(t)越来越小，闪蒸引起的水的蒸发量(Msz)越来越大，闪蒸水量占汽包中原有水的质量的百分数(sz)越来越大。 不同容量的汽包锅炉的汽包特性 D(t/h) Mqb(kg) Ms(kg) tqs(s) tms(min) Msz(kg) sz(%) t() 400 48353 7325 66 46 94.1 1.23 3.61 670 95365 12576 68 78 174.2 1.39 2.78 1025 167674 13588 73 73 276.1 2.2 2.21 22. 分析固态排渣煤粉锅炉与液态排渣煤粉锅炉的燃烧效率的特点。分析固态排渣煤粉锅炉与液态排渣煤粉锅炉的燃烧效率的特点。下表所示为排渣煤粉锅炉燃烧效率的比较。 排渣煤粉锅炉燃烧效率的比较 序 号 热损失 符 号 同态排渣炉 液态排渣炉 1 排烟损失 q2 大 大 2 气体不完全燃烧损失 q3 存在 0 3 固体不完全燃烧损失 q4 大 小 4 散热损失 q5 小 略大 5 灰渣物理热损失 q6 0 稍大 燃烧效率 rs=1-(q3+q4) 理论上讲，液态排渣煤粉锅炉的燃烧效率略大于固态排站煤粉锅炉。 23. 气焊中焊接火焰有哪几种形式?( )A、中性焰B、氧化焰C、氮化焰D、碳化焰参考答案：ABD24. 简述碳粒的一次燃烧反应和二次燃烧反应的区别。简述碳粒的一次燃烧反应和二次燃烧反应的区别。(1)当燃烧温度比较低时，碳粒与氧气直接反应，生成二氧化碳。这是一次反应，包括：扩散、吸附、反应、脱附、扩散等过程。 (2)当燃烧温度比较高时，碳粒与二氧化碳反应，生成一氧化碳。一氧化碳扩散到周围的环境中与氧气反应。生成二氧化碳，碳粒与二氧化碳的反应包括扩散、吸附、反应、脱附、扩散等过程，为一次反应。一氧化碳气体与氧气的反应为气相扩散反应，是二次反应。 25. 作布氏硬度试验时，当试验条件相同时，压痕直径越小，则材料的硬度越低。( )A.错误B.正确参考答案：A26. 重油理论空气量计算。已知液体燃料的理论空气量 Vo=0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oarm3/kg(标准状重油理论空气量计算。已知液体燃料的理论空气量Vo=0.0889(Car+0.375Sar)+0.265Har-0.0333Oarm3/kg(标准状态下)(5-4)计算重油的理论空气量。将重油元素分析代入式(5-4)得到各种重油的理论空气量，将计算结果汇总于下表。 我国部分重油的理论空气量 序号 重油产地 Cdaf (%) Hdaf(%) Sdaf(%) Odaf(%) Ndaf(%) Qar,net(kJ/kg) Vom3/kg(标准状态下) 1 大庆原油常压重油 87.57 12.26 0.17 0 0 42341 11.04 2 山东原油常压重油 85.78 11.72 1.32 0 0 41303 10.78 3 大港原油常压重油 87.91 11.91 0.18 0 0 42144 10.98 4 江汉原油常压重油 84.83 12.17 3 0 0 41629 10.87 5 玉门原油常压重油 88.03 11.76 0.21 0 0 41985 10.95 6 克拉玛依原油常压重油 87.57 12.29 0.14 0 0 42370 11.05(1)重油的理论空气量高于煤的理论空气量。原因是重油的收到基低位发热量高于煤的收到基低位发热量。 (2)在重油系列中，发热量越高的重油，理论空气量也越大。 (3)在锅炉启动或者低负荷运行时，为了维持炉膛内着火的稳定性，需要投入油枪(油燃烧器)，此时空燃比(空气与燃料的流量之比)应当有所提高。 27. 分析燃煤水分含量增加对煤粉炉燃烧稳定性的影响。分析燃煤水分含量增加对煤粉炉燃烧稳定性的影响。(1)燃煤水分含量增加，燃煤的发热量就会降低，着火难度增加，必须增加过量空气系数，以保证稳定燃烧。 (2)过量空气系数增加，燃煤的理论燃烧温度降低，炉膛火焰中心温度降低，燃烧趋向于不稳定。 (3)如果燃煤水分增加幅度太大，燃煤的发热量会明显下降，可能造成炉膛灭火。因此必须投入油燃烧器助燃、稳燃。 28. 分析煤粉锅炉过量空气系数增加对各受热面吸热量的影响。分析煤粉锅炉过量空气系数增加对各受热面吸热量的影响。(1)只有煤种发热量或者挥发分降低才可能增加过量空气系数。 (2)过量空气系数增加会使煤的理论燃烧温度下降，炉膛烟气温度下降，水冷壁的吸热量降低，锅炉的蒸发量降低。 (3)为了维持锅炉的蒸发量，必须投入更多的燃料和空气，同时也使烟气量大于设计值。烟气量增加，烟道内的通流面积不变，因此烟气的速度增加，从而使烟气侧的对流换热系数1增加。 (4)此时，呈弱对流特性的过热器、再热器的吸热量因为烟气量的增加而增加，因此可能造成过热蒸汽、再热蒸汽温度超过额定值。 (5)省煤器、空气预热器也因为烟气量的增加而增加了吸热量，与此同时排烟温度有所提高。 29. 热处理工艺过程都由下列哪几个阶段组成?( )A、充气B、加热C、保温D、冷却参考答案：BCD30. 分析自然循环锅炉与控制循环锅炉的关系。分析自然循环锅炉与控制循环锅炉的关系。临界压力以下的锅炉都可以做成自然循环锅炉，超高压以下压力(14MPa)的蒸汽锅炉几乎都是自然循环锅炉。 亚临界压力锅炉的饱和水与饱和水蒸气之间的密度差已经很有限，因此自然循环的推动力相对不足。为了解决这一问题，在下降管中增设锅水循环泵，以推动水冷壁中的工质顺利流动；此外为了使水冷壁中工质的质量流量与炉膛热负荷沿着水平方向的分布一致，将水冷壁沿着水平方向划分成若干管组，每个管组入口处装有孔径不同的节流圈，这样就构成了控制循环锅炉。 自然循环锅炉和控制循环锅炉都是汽包锅炉，在亚临界压力(过热蒸汽压力为17.318.3MPa)下，自然循环锅炉的水动力相对不足，水冷壁管子直径较大，循环倍率也较大；控制循环锅炉水动力足够大，属于强制流动，水循环稳定，水冷壁管子直径较小，循环倍率较低。 31. 炉膛出口处的过量空气系数，对于烟煤1=1.1；对于贫煤=1.15；对于褐煤、洗中煤=1.25;对于无烟煤炉膛出口处的过量空气系数，对于烟煤1=1.1；对于贫煤=1.15；对于褐煤、洗中煤=1.25;对于无烟煤1=1.30。省煤器烟气出口处的过量空气系数在1基础上增加0.20。假设煤粉炉飞灰占灰分的质量份额afh=0.92，计算燃煤锅炉省煤器处的飞灰浓度(每千克烟气中飞灰的质量)。飞灰浓度可以表达为 将数据带入上式，得到下表。其中下标sm表示省煤器。 无烟煤燃烧在省煤器出口处的飞灰浓度 序号 煤种 Aar(%) Vo(m3/kg) afh sm usm(kg/kg) 1 京西无烟煤 22.8 6.427 0.92 1.5 0.01570 2 阳泉无烟煤 19 6.840 0.92 1.5 0.01230 3 焦作无烟煤 21.3 6.406 0.92 1.5 0.01469 4 萍乡无烟煤 25.1 6.184 0.92 1.5 0.01795 5 金竹山无烟煤 22.3 6.384 0.92 1.5 0.01545 6 西山贫煤 19.7 6.7085 0.92 1.45 0.01342 7 淄博贫煤 22.6 6.6156 0.92 1.45 0.01563 8 芙蓉贫煤 22,8 6.2123 0.92 1.45 0.01673 9 抚顺烟煤 14.8 5.9414 0.92 1.4 0.01162 10 阜新烟煤 23 4.9153 0.92 1.4 0.02169 11 开滦烟煤 28.1 6.1304 0.92 1.4 0.02167 12 大同烟煤 11.7 7.3235 0.92 1.4 0.00754 13 新汶烟煤 18.8 6.3463 0.92 1.4 0.01393 14 徐州烟煤 13.5 6.5041 0.92 1.4 0.00974 15 淮南烟煤 19.7 6.232 0.92 1.4 0.01486 16 义马烟煤 16.6 4.9145 0.92 1.4 0.01555 17 平顶山烟煤 25.6 6.0346 0.92 1.4 0.02000 18 开滦洗中煤 35 4.7922 0.92 1.48 0.03248 19 龙凤洗中煤 29.8 4.4817 0.92 1.48 0.02928 20 鹤岗洗中煤 34.7 4.5612 0.92 1.48 0.03371 21 元宝山褐煤 21.3 3.8663 0.92 1.45 0.02417 22 丰广褐煤 25.7 3.5644 0.92 1.45 0.03156(1)灰分含量越高，烟气中的飞灰浓度越大。 (2)根据上式，随着烟气的流动和漏风，烟气中飞灰浓度越来越低。 32. 在终锻温度以下继续锻造，工件易弯曲。( )A、错误B、正确参考答案：A33. ( )是测量流速的仪器。A.毕托管B文丘里流量计C浮子法D旋浆流速仪参考答案：ACD34. 实际金属的晶体缺陷有( )。A.点缺陷B.体缺陷C.线缺陷D.面缺陷参考答案：ACD35. 通常把铸造分为砂型铸造、特种铸造两大类。( )A、错误B、正确参考答案：B36. 调质处理就是( )的热处理。A.淬火+低温回火B.淬火+中温回火C.淬火+高温回火参考答案：C37. 如坯料高度于直径之比较大，或锤击力不足，就可能产生双鼓形。( )A、错误B、正确参考答案：B38. 比较亚临界与超临界压力直流锅炉的区别。比较亚临界与超临界压力直流锅炉的区别。如下表所示。 亚临界与超临界压力直流锅炉的区别 序号 性能特点 亚临界压力 直流炉 超临界压力直流炉 序号 性能特点 亚临界压力直流炉 超临界压力直流炉 1 压力 低 高 4 传热恶化程度 严重 较轻 2 水冷壁蒸发段 有 无 5 给水品质 高 高 3 容量 小 大 39. 分析烟气中三原子气体的体积的理论值与实际值的区别。分析烟气中三原子气体的体积的理论值与实际值的区别。烟气中的三原子气体指二氧化碳、二氧化硫的体积之和，水蒸气的体积另外计算。烟气中的二氧化碳、二氧化硫体积只与煤中的碳元素含量和硫元素含量有关，与过量空气系数无关。因此，烟气中三原子气体的体积的理论值等于实际值。40. 将50cm3的液体水与50cm3的液体甲醇在常温、常压下混合后，其总体积为100cm3。将50cm3的液体水与50cm3的液体甲醇在常温、常压下混合后，其总体积为100cm3。此题为判断题(对，错)。正确答案：真实液体混合过程的体积变化不等于零41. 焊接按焊接的过程特点可分为哪几类?( )A、熔焊B、高压焊C、压焊D、钎焊参考答案：ACD42. 下列三种材料，( )最适合制造冷压冲件。A.08F钢B.70钢C.45钢参考答案：A43. 简述光管管束的有效辐射层厚度的计算方法。简述光管管束的有效辐射层厚度的计算方法。当s1/d+s2/d7时， 当7s1/d+s2/d13时， 44. 化学热处理是由( )基本过程组成。A.分解B.吸收C.氧化D.扩散参考答案：ABD45. 金属材料的电阻率越大，导电性能越好。( )A.错误B.正确参考答案：A46. 分析直流锅炉汽温调节方法。分析直流锅炉汽温调节方法。(1)调节给煤量。B/G增加，主蒸汽汽温升高。B/G降低，主蒸汽汽温降低。 (2)调节减温水流量。微调主蒸汽温度。 (3)调节燃烧器喷嘴摆动角度。当低温再热器为壁式再热器时，调节再热蒸汽温度，少数情况下，也有用燃烧器喷嘴角调节高温再热器吸热量进而调节再热蒸汽温度的直流锅炉，但这种锅炉对煤种特性参数的变化适应性差。 (4)调节低温再热器主烟道挡板开度。当低温再热器布置在尾部烟道时，调节再热蒸汽温度。 47. 淬火一般安排在( )。A、毛坯制造之后B、粗加工之后C、磨削之前D、磨削之后参考答案：C48. 铸造铝合金包括( )。A.铝硅铸造铝合金B.铝铜铸造铝合金C.铝镁铸造铝合金D.铝锌铸造铝合金参考答案：ABCD49. 已知，中压锅炉的压力p=3.9MPa，主蒸汽温度t1=450，给水温度tgs=150，已知条件列于下表。计算该压力下水蒸气热已知，中压锅炉的压力p=3.9MPa，主蒸汽温度t1=450，给水温度tgs=150，已知条件列于下表。计算该压力下水蒸气热力循环过程中过热水蒸气加热过程的Pr并对计算结果进行分析与讨论。3.9MPa锅炉的过热蒸汽特性参数t()u10-6kg/(ms)cpkJ/(kgK)10-3W/(mK)t()u10-6kg/(ms)cpkJ/(kgK)10-3W/(mK)25017.513.91050.936022.612.44755.026018.003.47150.437023.052.41855.927018.483.21250.338023.502.39356.828018.953.03250.339023.942.37357.729019.422.89750.640024.372.35558.730019.892.78950.941024.812.34159.731020.352.70351.442025.242.32860.832020.812.63152.043025.672.31861.833021.262.57252.744026.102.31062.934021.722.52353.445026.532.30364.035022.162.48254.2将上表所列数据代入Pr的表达式得到计算结果汇总于下表。 3.9MPa过热蒸汽的Pr t()Prt()Prt()Prt()Pr2501.3453101.0693700.9984300.9622601.2393201.0533800.9914400.9582701.1803301.0393900.9844500.9542801.1413401.0274000.9772901.1123501.0154100.9723001.0893601.0064200.967(1)3.9MPa的过热蒸汽的Pr随着温度的提高而降低。 (2)3.9MPa过热蒸汽的Pr接近于1.1。 (3)由3.9MPa锅炉的过热蒸汽特性参数表可知，3.9MPa过热蒸汽的动力黏度随着温度的升高逐渐提高。 (4)由3.9MPa锅炉的过热蒸汽特性参数表可知，3.9MPa过热蒸汽的比定压热容随着温度的升高逐渐下降。 (5)由3.9MPa锅炉的过热蒸汽特性参数表可知，3.9MPa过热蒸汽的导热系数随着温度的升高逐渐提高。 50. 假设过量空气系数，渣油的过量空气系数=1.02。计算气体燃料的空燃比。假设过量空气系数，渣油的过量空气系数=1.02。计算气体燃料的空燃比。已知理论空气量，则理论空燃比 S0=1.293Vo/kg/kg (5-16) 设过量空气系数为，则锅炉燃烧过程中的实际空燃比 S=1.293Vo/kg/kg (5-17) 气体燃料的平均摩尔质量 mW=iMWixikg/kmol (5-18) 气体燃料的密度 将已知条件以及我国部分气体燃料的理论空气量表的数据代入式(5-16)式(5-18)得到下表。 国内部分气体燃料的理论与实际空燃比 序号 重油产地 Vom3/m3 (标准状态下) Qar,net(kJ/m3) S0(kg/kg) S(kg/kg) 1 气田煤气 9.49 35600 16.74 1.02 17.08 2 油田煤气 10.33 38270 15.70 1.02 16.01 3 液化石油气 20.24 104670 15.84 1.02 16.16 4 高炉煤气 0.77 3678 0.76 1.02 0.78 5 发生炉煤气 1.18 5650 1.33 1.02 1.35(1)气体燃料的理论空燃比变化范围是0.7616.74，发热量越高，理论空燃比越高。 (2)气体燃料的实际空燃比大约在0.7817.08之间，发热量越高，实际空燃比越高。 (3)在发热量接近的条件下，气体燃料的空燃比大于液体燃料的空燃比。 51. 明渠流渠道底坡的类型有( )。A顺坡B 临界坡C 平坡D逆坡参考答案：ACD52. 焊接时，向焊缝添加有益元素，有益元素来源于工件。( )A、错误B、正确参考答案：A53. 简述煤的工业分析成分与元素分析成分的关系。简述煤的工业分析成分与元素分析成分的关系。(1)煤的工业分析成分包括固定碳、挥发分、水分、灰分。 (2)煤的元素分析成分包括水分、灰分、碳、氢、氧、氮、硫。 (3)工业分析成分与元素分析成分的关系：元素分析的碳元素的一部分以及全部的氢、氧、氮、硫元素全部包括在工业分析的挥发分中，其余的碳元素以工业分析的固定碳形式存在。 54. 活度系数、超额性质都与所采用的归一化有关。活度系数、超额性质都与所采用的归一化有关。此题为判断题(对，错)。正确答案：该两概念都是与理想溶液有关，理想溶液和理想稀溶液就是其两种归一化的参考55. 再热器中的水蒸气是否过热？说明其原因。再热器中的水蒸气是否过热？说明其原因。再热器是锅炉受热面的名称。再热器中流动的是低压过热蒸汽，所谓再热蒸汽参数指的是再热器中流动的、被加热的低压过热蒸汽。56. 已知某台1025t/h锅炉的省煤器结构如下：尺寸516，横向节距s1=142mm，s2=104mm，计算锅炉省煤器的有效辐射层厚已知某台1025t/h锅炉的省煤器结构如下：尺寸516，横向节距s1=142mm，s2=104mm，计算锅炉省煤器的有效辐射层厚度。判断是否适用于光管管束： 可得 (1)本题计算的1025t/h锅炉省煤器的有效辐射层厚度为0.251m，高温过热器的有效辐射层厚度为0.194m，与高温过热器相比，横向节距降低，导致了有效辐射层厚度的降低，因此，排列越密集的屏，有效辐射层厚度越小。 (2)根据黑度计算公式a=1-exp(-kps)可知，有效辐射层厚度s越小，黑度越小，烟气的辐射能力越低，即受热面从辐射换热为主转化成对流换热为主。 57. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的回转式空气预热器烟气流通截面为Fy=47.33m2，烟气入口温度为1=398.8，烟气出已知某台1025t/h锅炉BRL工况的回转式空气预热器烟气流通截面为Fy=47.33m2，烟气入口温度为1=398.8，烟气出口温度为2=139.4，炉膛烟气量为Vy=7.9569m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为B=125.11t/h。试计算回转式空气预热器的平均烟气流速。(1)计算烟气流量 (2)计算烟气平均流速 (1)本题计算的1025t/h锅炉回转式空气预热器的烟气平均流速为11.6m/s，比省煤器烟气速度有较大幅度的降低，原因是省煤器管子沿着宽度方向的片数遮减少，烟气通截面积增加、烟气温度降低。 (2)随着烟气的流动，漏风量越来越大，烟气的质量流量越来越大，同时烟气温度降低引起的烟气体积流量的降低导致了烟气流速的下降。总体而言，沿着烟气流程，烟气的流速应当越来越低。 58. 查阅相关文献，在水和水蒸气热力性质图表的基础上计算1.3、3.9、9.8、13.7、16.8、27.4MPa的水蒸气动力循环中锅炉查阅相关文献，在水和水蒸气热力性质图表的基础上计算1.3、3.9、9.8、13.7、16.8、27.4MPa的水蒸气动力循环中锅炉的给水加热、蒸发、过热、再热吸热比例，并对计算结果进行分析和讨论。参照工程热力学和锅炉原理相关知识，假设水蒸气的膨胀为等熵膨胀，可以得到下表的计算结果。其中为再热蒸汽流量与主蒸汽流量之比，下标1、2、gs分别表示过热蒸汽、再热蒸汽、给水。 不同压力的水蒸气动力循环的加热、蒸发、过热、再热比例 p1(MPa) p2(MPa) t1() t2() tgs() 总焓增(kJ/kg) 1.3 300 105 2602.6 3.9 450 150 2698.0 9.8 540 215 2555.8 13.7 2.74 540 540 240 2829.7 16.8 3.36 540 540 270 2685.4 27.4 5.48 605 605 280 2807.7 p1(MPa) 吸热量比例(%) (%) 加热 蒸发 过热 再热 1.3 14.4 75.8 9.9 0 0 3.9 16.5 63.8 19.7 0 0 9.8 18.6 52.0 29.3 0 0 13.7 18.4 32.0 34.3 15.2 75.0 16.8 18.6 32.5 31.6 17.3 78.5 27.4 27.5 0 52.9 19.6 83.0 由下表可得如下结论： (1)随着锅炉压力的提高，给水加热吸收的热量比例越来越高，因此省煤器受热面积会随着锅炉压力的提高而增加。 (2)随着锅炉压力的提高，蒸发吸热的比例越来越低；超临界压力锅炉的蒸发吸热比例为0，即随着锅炉压力的提高，将单位质量的水蒸发为水蒸气吸收的热量越来越少。因此要扩大锅炉的容量，必须提高锅炉蒸汽的压力。 (3)随着锅炉压力的提高，过热蒸汽和再热蒸汽吸热比例逐步提高。特别是超临界压力锅炉，过热蒸汽吸热比例超过50%。这样就可以将更多的过热器布置在炉膛里。考虑的再热器调温的问题，也可以将一部分再热器布置在炉膛里。 (4)本题的计算结果作了如下假设，水蒸气的膨胀过程为等熵膨胀。 (5)图11-2是上表的直观描述。在超临界压力锅炉中，过热蒸汽的吸热比例很大，因此超临界压力锅炉过热器的汽温特性可能是辐射受热面特性：锅炉负荷越高，过热蒸汽的温度越低。 59. 以下二元混合物活度系数模型中，满足不对称归一化条件的是_。Aln1=2(x22)Bln1=2(x22一1)C以下二元混合物活度系数模型中，满足不对称归一化条件的是_。Aln1=2(x22)Bln1=2(x22一1)Cln1=2(1一x12)Dln1=2(x12)正确答案：B60. 根据渗碳介质的物理状态不同，渗碳方法可分为( )。A.气体渗碳B.固体渗碳C.液体渗碳D.流体渗碳参考答案：ABC