东北大学21秋《金属学与热处理基础》在线作业二满分答案8

东北大学21秋金属学与热处理基础在线作业二满分答案1. 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。2. 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。 3. 某制冷装置采用R12为制冷剂，以25的饱和液体状态进入节流阀，离开阀的温度为一20。 (1)假设某制冷装置采用R12为制冷剂，以25的饱和液体状态进入节流阀，离开阀的温度为一20。 (1)假设此节流过程为绝热的，其有效能损失为多少。 (2)若节流过程中制冷剂从环境吸收50kJkg热量，此时有效能的损失又为多少。设环境温度27，压力01MPa。正确答案：(1)D为6003kJkg；(2)D为4005kJkg。(1)D为6003kJkg；(2)D为4005kJkg。4. 简述受热面热有效系数的取值方法。简述受热面热有效系数的取值方法。顺列布置得对流过热器、凝渣管、再热器、直流锅炉过渡区，燃用贫煤、无烟煤时，=0.6；燃用烟煤、褐煤、洗中煤时，=0.65；燃用油页岩时，=0.6。5. 简述超临界锅炉调节再热蒸汽温度的措施。简述超临界锅炉调节再热蒸汽温度的措施。(1)调解煤水比m。煤水比增加，再热蒸汽温度升高；降低煤水比，再热蒸汽温度降低。 (2)摆动燃烧器喷嘴。燃烧器喷嘴向上摆动，再热蒸汽温度升高；燃烧器喷嘴向下摆动，再热蒸汽温度降低。如果低温再热器是壁式再热器，调温效果比较明显；如果低温再热器布置在尾部烟道，再热蒸汽温度调节效果不明显。 (3)调整卫燃带。燃烧器区域增设卫燃带可以稳定燃烧，同时降低水冷壁的吸热比例，提高再热器的吸热比例。降低水冷壁的吸热比例，锅炉的蒸汽流量降低；提高再热器的吸热比例，再热蒸汽温度提高。燃烧器区域区去掉一部分卫燃带可以提高水冷壁的吸热比例，降低再热器的吸热比例。提高水冷壁的吸热比例，锅炉的蒸汽流量增加；降低再热器的吸热比例，再热蒸汽温度降低。 (4)调解尾部烟道烟气挡板开度。增加低温再热器侧烟气挡板开度，流过低温再热器的烟气流量增加，低温再热器的吸热比例提高，再热蒸汽温度提高。减小低温再热器侧烟气挡板开度，流过低温再热器的烟气流量降低，低温再热器的吸热比例降低，再热蒸汽温度降低。 6. 简述600MW超临界压力锅炉的启动系统构成及工作过程。简述600MW超临界压力锅炉的启动系统构成及工作过程。(1)构成：内置分离器、分离器疏水阀、水位控制阀、水位旁路阀、疏水阔容器、100%MCR高压旁路系统、65%MCR低压旁路系统。 (2)工作过程：037%MCR:汽水分离器湿态运行；37%100%MCR：汽水分离器干态运行。 7. 链式反应名词解释链式反应名词解释答案：事件结果包含有事件发生条件的反应称为链式反应(Chain nReac-tion)。单事件链式反应(如铀核裂变)，多事件链式反应(如化学中的多催化反应，经济学中的金融危机)。一般地，链式反应指核物理中，核反应产物之一又引起同类核反应继续发生、并逐代延续进行下去的过程。8. 实际金属的晶体结构不仅是多晶体，而且还存在着多种缺陷。( )A.错误B.正确参考答案：B9. 金属材料的化学性能包括( )。A.耐腐性B.抗氧化性C.化学稳定性D.导热性参考答案：ABC10. 非合金钢按碳的质量分数可分为( )。A.低碳钢B.中碳钢C.高碳钢D.次碳钢参考答案：ABC11. 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。 12. 简述制粉系统的类型与煤种的关系。简述制粉系统的类型与煤种的关系。制粉系统的类型：直吹式制粉系统、中间储仓式制粉系统、半直吹式系统。直吹式系统适用于烟煤和优质贫煤，中间储仓式制粉系统适用于无烟煤、贫煤、褐煤。三介质干燥风扇磨煤机直吹式制粉系统也适合于软褐煤。13. 简述发电厂用煤的分类及其燃烧特性。简述发电厂用煤的分类及其燃烧特性。发电厂用煤按照挥发分含量分为无烟煤、贫煤、烟煤、褐煤等。按照收到基低位发热量分为优质煤( Qar, net21MJ/kg)和劣势煤。 挥发分和发热量越高的煤粉着火越稳定，比如烟煤、优质贫煤等。挥发分和发热量越低的煤粉着火越不稳定，比如褐煤、无烟煤等。 14. 分析高压加热器的投停对再热蒸汽温度的影响。分析高压加热器的投停对再热蒸汽温度的影响。(1)高压加热器的投运，必然增加高压缸的抽汽量，再热蒸汽的流量就会下降，再热器的吸热能力不变，单位质量的再热蒸汽的焓增提高，再热蒸汽温度提高。 (2)高压加热器的停运，必然降低高压缸的抽汽量，再热蒸汽的流量就会提高，再热器的吸热能力不变，单位质量的再热蒸汽的焓增降低，再热蒸汽温度降低。 15. 对于机械零件和工程构件最重要的使用性能是力学性能。( )A、错误B、正确参考答案：B16. 简述直流锅炉蒸汽温度的调节特点。简述直流锅炉蒸汽温度的调节特点。通过控制煤水比调节中间点温度，进而调节蒸汽温度。 (1)锅炉升负荷时，首先少量增加给水量，然后按照比例增加燃料量，用过热器喷水量微调过热蒸汽出口温度，稳定以后，重复上述过程直到新的运行负荷。 (2)锅炉降负荷时，首先微微减少燃料量，再按比例减少给水量，辅以减温水细调过热蒸汽温度，稳定后，重复上述过程直到新的负荷工况下。 17. 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。 18. 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。19. 简述热态启动、极热态启动过程中，应当如何协调锅炉排出的蒸汽温度与汽轮机的温度。简述热态启动、极热态启动过程中，应当如何协调锅炉排出的蒸汽温度与汽轮机的温度。(1)要保证蒸汽温度高于汽轮机本体的温度。 (2)原因是如果蒸汽温度低于汽轮机本体温度，汽轮机就会经历一个温度下降、温度上升的过程，这会缩短汽轮机的使用寿命。 20. 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：B21. 锻造前对金属毛坯进行加热温度太高，锻件易断裂。( )A、错误B、正确参考答案：A22. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的省煤器烟气入口温度为11=451，烟气出口温度为2=397，炉膛烟气量为Vy=7.7544已知某台1025t/h锅炉BRL工况的省煤器烟气入口温度为11=451，烟气出口温度为2=397，炉膛烟气量为Vy=7.7544m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料消耗量为B=125.11t/h。炉膛的宽度为a=13.335m；尾部烟道深度dzxs=12.330m，沿着尾部烟道宽度方向片数n=92，尺寸516；试计算省煤器的平均烟气流速。(1)计算省煤器所在烟道的烟气流通截面积 F2=(a-nd)dzxs=106.6(m2) (2)计算烟气流量 (3)计算烟气平均流速 (1)本题计算的1025t/h锅炉省煤器的烟气平均流速为6.46m/s，比低温过热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。 23. EOS法只能计算纯物质的汽液平衡，而不能计算混合物的汽液平衡。EOS法只能计算纯物质的汽液平衡，而不能计算混合物的汽液平衡。此题为判断题(对，错)。正确答案：状态方程结合混合法则就可计算混合物的汽液平衡24. 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，=1.25;洗中煤，=1.28;对于无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，=1.25;洗中煤，=1.28;对于无烟煤，1=1.30。空气预热器烟气出口处的过量空气系数在1基础上增加0.25。假设，煤粉炉飞灰占灰分的质量份额afh=0.92，根据国内主要动力煤煤粉锅炉空气预热器烟气出口水露点计算结果表的数据计算贫煤燃烧在空气预热器出口处的飞灰浓度(每千克烟气中飞灰的质量)。将国内主要动力煤煤粉锅炉空气预热器烟气出口水露点计算结果表的数据带入上式，得到下表。其中下标L表示炉膛，py表示空气预热器出口，上标”表示炉膛出口。 贫煤燃烧在炉膛和空气预热器出口处的飞灰浓度序号煤种Aar(%)Vo(m3/kg)afhLuL(kg/kg)apyupy(kg/kg)1西山贫煤19.76.7090.9211 20.016 021.450.013422淄博贫煤22.66.6160.921.20.018661.450.015633芙蓉贫煤22.86.2120.921.20.019961.450.01673(1)就贫烟煤而言，无论是炉膛出口还是空气与热气出口，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，烟气中飞灰浓度应当越来越低。上表的计算结果证明空气预热器处的飞灰浓度低于炉膛出口处的飞灰浓度。25. 简述过热器和再热器的结构形式。简述过热器和再热器的结构形式。(1)按照烟气和工质的流动方向，过热器和再热器分为顺流和逆流两种形式。 (2)按照传热方式，过热器和再热器分为对流式、辐射式、半辐射式三种形式。 26. 分析提高煤粉燃烧反应速率的措施。分析提高煤粉燃烧反应速率的措施。(1)气体燃料的燃烧反应速率高于焦炭颗粒的燃烧反应速率，因此要尽可能燃烧挥发分较高的煤，比如在挥发分较低的煤中混合挥发分较高的煤。 (2)提高燃烧反应温度。根据阿累尼乌斯定律，提高燃烧反应体系的温度可以提高反应速率常数，进而加快燃烧反应速度。 (3)选用合适的煤粉颗粒直径。理论上讲，煤粉颗粒直径越小，煤粉颗粒的比表面积就会越大，反应速率就会越快。 (4)提高燃烧室压力。提高压力相当于增加了空气中氧气分子的扩散速率，从而加快燃烧反应速率。 (5)提高燃烧反应温度与高温型NOx的生成、灰颗粒的熔化、结渣性质有矛盾。 27. 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：ACD28. 关于雷诺试验及其结论，以下说法正确的是( )。A根据雷诺试验的成果，液体存在层流和紊流两种流态。B液体流态的判别采用无量纲数雷诺数Re。C对于圆管，当Re大于临界雷诺数2000时为紊流，小于临界雷诺数2000为层流(雷诺数中特征长度用圆管直径dD对于明渠，当Re大于临界雷诺数500时为紊流，小于临界雷诺数500为层流(雷诺数中特征长度用水力半径R。参考答案：ABCD29. 平屋顶与顶层天花板间存在一夹层，其夹层表面的间距=50cm，夹层内是压力为1.013105Pa的空气。天花板外侧温度平屋顶与顶层天花板间存在一夹层，其夹层表面的间距=50cm，夹层内是压力为1.013105Pa的空气。天花板外侧温度为tw1=25，屋顶内侧温度夏天时为twx=40，冬天时为twd=15，分别计算在夏天和冬天时，通过单位面积夹层的传热量。分析本题为有限空间自然对流换热问题，注意热面在上应按照纯导热计算。(1)夏天时： 定性温度： 根据定性温度查文献1附表3得： =0.0269W/(mK)， =1.62410-5m2/s，Pr=0.7005 按照纯导热计算： (2)冬天时： 定性温度： 根据定性温度查文献1附表2得： =0.0259wW/(mK)，=1.50610-5m2/s，Pr=0.703 则： Nuf=0.061(GrPr)1/3=0.061(1.3108)1/3=30.9 q=h(tw1-twd)=1.610=16W/m2从计算结果可以看出，在相同温差范围内，夏天通过单位面积夹层的传热量小于冬天通过单位面积夹层的传热量。这是南于在夏季，屋顶内侧温度较高，天花板外侧温度较低，属热面在上的有限空间自然对流换热问题，冷热面间无流动发生，因此传热量较小；反之，在冬季，屋顶内侧温度较低，天花板外侧温度较高，属热面在下的有限空间自然对流换热问题，冷热面间发生自然对流，因此传热量较大。 30. 地球上具有取之不尽、用之不竭、清洁无污染等优点的能源是( )A.太阳能B.煤炭C.石油D.核能地球上具有取之不尽、用之不竭、清洁无污染等优点的能源是( )A.太阳能B.煤炭C.石油D.核能正确答案：A31. 试用PR状态方程表达纯物质在任意状态的焓和熵。已知Cpig=a+bT+cT2+dT3，H(T0，p0)=0，S(T0，p0)=0(列试用PR状态方程表达纯物质在任意状态的焓和熵。已知Cpig=a+bT+cT2+dT3，H(T0，p0)=0，S(T0，p0)=0(列出有关公式，讨论计算过程，最好能画出计算框图)。正确答案：因H(T0p0)=0S(T0p0)=0则rn H(Tp)=H(Tp)一H(Tap0)rnrn对于PR方程标准偏离焓和标准偏离熵分别见表32即rnrn理想气体状态的焓、熵随温度、压力的变化由理想气体的热容Cpig等计算如：rnrn实际计算时用软件Therm Cal分别计算出研究态和参考态的偏离熵、偏离焓其计算框图如下。rn因H(T0,p0)=0,S(T0,p0)=0,则H(T,p)=H(T,p)一H(Ta,p0)对于PR方程,标准偏离焓和标准偏离熵分别见表32,即理想气体状态的焓、熵随温度、压力的变化,由理想气体的热容Cpig等计算,如：实际计算时,用软件ThermCal分别计算出研究态和参考态的偏离熵、偏离焓,其计算框图如下。32. 已知锅炉水质标准如下表所示。 锅炉水质标准 (ug/kg) 盐 汽包锅炉 直流锅炉 盐 汽包锅已知锅炉水质标准如下表所示。锅炉水质标准 (ug/kg)盐汽包锅炉直流锅炉盐汽包锅炉直流锅炉SiO2202Fe201Na100.5Cu51计算BMCR工况，一台2008t/h亚临界压力锅炉每小时的给水溶盐量和一台1950t/h超临界锅炉每小时的给水溶盐量。(1)计算BMCR工况，一台2008t/h亚临界压力锅炉每小时的给水溶盐量。 1)SiO2溶解量 m1,SiO2=D100020/106=40.16(g/h) 2)Na溶解量 m1,Na=D100010/106=20.08(g/h) 3)Fe溶解量 m1,Fe=D100020/106=40.16(g/h) 4)Cu溶解量 m1,Cu=D100050/106=10.04(g/h)内径dn=34.93-26.21=22.51(mm)，质量流速 (2)计算BMCR工况，一台1950t/h超临界压力锅炉每小时的给水溶盐量。 1)SiO2溶解量 m1,SiO2=D10002/106=3.9(g/h) 2)Na溶解量 m1,Na=D10000.5/106=0.975 (g/h) 3)Fe溶解量 m1,Fe=D10001/106=1.95(g/h) 4)Cu溶解量 m1,Cu=D10001/106=1.95(g/h)(1)本题计算的两台600WM级锅炉中，亚临界压力锅炉的给水溶盐量大大高于超临界锅炉给水的溶盐量。 (2)超临界压力600MW锅炉的SiO2给水溶盐量只有亚临界压力600MW锅炉的9.71%。 (3)超临界压力600MW锅炉的Na给水溶盐量只有亚临界压力600MW锅炉的4.86%。 (4)超临界压力600MW锅炉的Fe给水溶盐量只有亚临界压力600MW锅炉的4.86%。 (5)超临界压力600MW锅炉的Cu给水溶盐量只有亚临界压力600MW锅炉的19.42%。 33. 08F牌号中，08表示其平均碳的质量分数为( )。A.0.08%B.0.8%C.8%参考答案：A34. 不锈钢按其使用时的组织特征可分为( )。A.铁素体型不锈钢B.奥氏体型不锈钢C.马氏体型不锈钢D.奥氏体-铁素体型不锈钢E.沉淀硬化型不锈钢参考答案：ABCDE35. 在下列三种材料中，( )最适合制造锉刀。A.T8A钢B.T10钢C.T12钢参考答案：C36. 分析汽包锅炉和直流锅炉的负荷调节特点的区别。分析汽包锅炉和直流锅炉的负荷调节特点的区别。汽包锅炉的负荷调节分为两步：调整燃料量稳定汽压；调解给水流量调节汽包水位。由于汽包锅炉的负荷、蒸汽压力、温度调整速度比较缓慢，所以控制系统的精度和自动化程度要求较低，甚至可以直接依靠手动操作实现负荷的调整。 直流锅炉负荷调节只有一步：调节合适的水煤比。由于直流锅炉依靠水煤比调节锅炉负荷、蒸汽压力、温度，因此，直流锅炉对于调节精度和灵敏度要求较高，直流锅炉的控制系统都比较复杂、先进。 37. 分析煤粉锅炉燃烧器底NOx燃烧技术与高温腐蚀的关系。分析煤粉锅炉燃烧器底NOx燃烧技术与高温腐蚀的关系。(1)低NOx燃烧技术的原理是，挥发分析出阶段进行缺氧燃烧降低NOx生成量。 (2)低氧燃烧会形成燃烧器下游区域(四角切圆布置的直流燃烧器烟气流动下游，旋流燃烧器的主燃烧区域)的还原性气氛加快结渣、高温腐蚀的速度。 (3)在电力生产实践中，一些电厂为了追求低NOx排放的指标忽视了高温腐蚀对水冷壁安全运行带来的技术隐患，可能会增加水冷壁的爆管频率，乃至影响电厂的整体运行水平。 38. 金属型铸造比砂型铸造尺寸精度低。( )A、错误B、正确参考答案：A39. 100的饱和水蒸气在0.3m高竖直壁上发生膜状凝结，壁面保持60，试求平均换热系数和每米宽壁上的凝结水量。假定100的饱和水蒸气在0.3m高竖直壁上发生膜状凝结，壁面保持60，试求平均换热系数和每米宽壁上的凝结水量。假定竖直冷壁面改为外径d=40mm，长1m的水平圆管，试计算管外表面平均换热系数和凝结水量。(1)100的饱和水蒸气，其汽化潜热为2257kJ/kg。 由液膜平均温度，查得水的物性数据：f=0.674W/(mK)，l=3.55110-4Ns/m2，l=971.8kg/m3，则： 凝结水量： (2)蒸汽在管外凝结时，其定型尺寸应为d。 凝结水量：在重力的作用下，位于上部的凝结液膜流入下部的传热表面，弱化了下部的凝结换热，这一现象在竖壁面上表现得尤为明显。在本题中，0.3m高的竖壁面，即使考虑了液膜的波动，将Nusselt理论解的系数提高20%，其平均换热系数仍小于直径0.04m的水平圆管。 40. 纯铁在780时为面心立方结构的-Fe。( )A.错误B.正确参考答案：A41. 测定了异丁醛(1)一水(2)系统在30时的液液平衡数据是x1=08931，x1=00150。由此计算van Laar常数测定了异丁醛(1)一水(2)系统在30时的液液平衡数据是x1=08931，x1=00150。由此计算van Laar常数。已知30时，p1s=2858kPa，p2s=422 kPa。正确答案：A12=432A21=255。A12=432,A21=255。42. 简述水的温度升高，表面张力下降，汽泡破裂难度增加的原因。简述水的温度升高，表面张力下降，汽泡破裂难度增加的原因。水分子之间的吸引力是范德华力，数值基本上不变。随着水温的提高，水分子的热运动加剧，水分子之间的排斥力增加，表面张力下降。汽泡是一种以范德华力为吸引力的单分子封闭膜，表面张力的下降表明构成单分子膜的分子之间吸引力(拉力)下降。一方面范 德华力基本上不变，另一方面水分子膜上的分子之间的拉力下降，因此汽泡难以破碎。 43. 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：A44. 钢的耐热性包括( )。A.热稳定性B.熔点C.蠕变强度D.沸点参考答案：AC45. 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：ABCDEF46. 绘制锅炉的焓压图，分析各种压力等级锅炉的受热面吸热量特性。绘制锅炉的焓压图，分析各种压力等级锅炉的受热面吸热量特性。(1)饱和水与饱和蒸汽的焓与压力的关系见图15-1； (2)各种压力等级的锅炉工质焓与压力的关系见图15-2。 (1)焓压图上某一个压力下，饱和蒸汽线与饱和水线之差基本上就是单位质量工质在水冷壁的吸热量。由图15-1中饱和水与饱和蒸汽的焓与压力的关系可知，临界压力以下的锅炉压力越高，蒸发同样数量的工质的吸热量越小。因此，要提高锅炉容量，必须提高锅炉蒸汽的压力。 (2)由图15-1可知，饱和水蒸气的焓随着压力的提高首先快速提高，约在2.4MPa到达顶点后，开始随着压力的继续提高逐渐降低，在接近临界压力的区域(21.2MPa以上压力)，饱和蒸汽焓快速降低，在临界压力达到最小值2085.9kJ/kg。 (3)由图15-1可知，饱和水的焓随着压力的提高单调上升。01.3MPa，饱和水焓随着压力提高快速上升；1.321.2MPa，饱和水焓随着压力提高缓慢上升；在接近临界压力的区域(21.2MPa以上压力)，饱和水焓随着压力提高快速上升；在临界压力达到最大值2085.9kj/kg。 (4)由图15-2可知，随着锅炉压力的提高，给水加热吸热比例逐渐提高。 (5)由图15-2可知，随着锅炉压力的提高，临界压力以下锅炉的饱和水蒸发吸热比例(基本上就是水冷壁吸热比例)逐渐降低，当锅炉压力提高到直到临界压力时，饱和水蒸发吸热比例降低为0，超临界锅炉的水冷壁蒸发吸热量为0。此时给水的一部分加热热量由水冷壁完成，过热蒸汽的一部分吸热量也由水冷壁完成。因此超临界锅炉的水冷壁就是省煤器和过热器的一部分。 (6)由图15-2可知，随着锅炉压力的提高，过热蒸汽吸热比例逐渐升高，超临界锅炉的过热蒸汽吸热比例超过50%，所以会将过热器的尽可能多地布置在炉膛中。 (7)由图15-2可知，随着锅炉压力(超高压及其以上压力)的提高，再热蒸汽吸热比例也小幅度提高。 (8)基于图15-2的分析，不同压力、容量的锅炉，受热面有着不同的吸热特性。因此，不同压力、容量的锅炉受热面布置和锅炉结构特点有较大区别。 47. 当铸件某部位是白口铸铁时，将加热850-950保温，目的是( )A、石墨细化B、石墨分解C、渗碳体分解为石墨D、石墨分解为渗碳体日参考答案：C48. 比较气流横向冲刷顺列光管管束的对流放热系数和回转式空气预热器中空气的对流换热系数。比较气流横向冲刷顺列光管管束的对流放热系数和回转式空气预热器中空气的对流换热系数。(1)气流横向冲刷顺列管束稳态强制对流换热 Nu=0.2CzCsRe0.65Pr0.33 (2)回转式空气预热器中空气的对流换热系数 Nu=0.03Re0.83Pr0.4 (3)Nu的定义 对回转式空气预热器，当量直径另有定义。由上述三个表达式可得出结论。 (1)回转式空气预热器的空气侧对流换热系数比气流横向冲刷顺列管束的对流换热系数小将近一个数量级。如果空气与热气的换热量不变，就必须增加换热面积，这就解释了空气预热器面积很大的现象。对于回转式空气预热器来说，很多蓄热板密集地安装在转子中，因此回转式空气预热器的体积很庞大。 (2)气体流速对回转式空气预热器换对流热系数的影响大于气流横向冲刷顺列管束对流热系数的影响。 49. 整体热处理分为( )。A.退火B.正火C.淬火D.渗碳参考答案：ABC50. 亚共析钢的淬火加热温度应选择在( )。A.Ac1+3050B.Acm以上C.Ac3+3050参考答案：C51. 简述煤的成分的计算基准。简述煤的成分的计算基准。煤的成分的计算基准包括收到基、空气干燥基、干燥基、干燥无灰基。52. 金属材料的结晶过程是一个( )过程。A.晶核的形成B.晶核的长大C.同素异构转变D.置换参考答案：AB53. 试用PR方程计算360K异丁烷饱和蒸汽的焓和熵。已知360K和01MPa时Hig=18115Jmol，Sig=29598 J(mo试用PR方程计算360K异丁烷饱和蒸汽的焓和熵。已知360K和01MPa时Hig=18115Jmol，Sig=29598 J(mol.K)。正确答案：异丁烷的Tc=4081KPc=3648MPa=0176。rn 从Antoine方程可以计算终态压力计算得P=Ps=14615MPa(饱和蒸汽压也可以直接用状态方程计算)。rnrn 由热力学性质计算软件得到T=360K和P=14615MPa的蒸气的标准偏离焓和标准偏离熵即可容易计算出结果。rn 得 H15758 JmolS2691 J(mol.K)。异丁烷的Tc=4081K,Pc=3648MPa,=0176。从Antoine方程可以计算终态压力,计算得P=Ps=14615MPa(饱和蒸汽压,也可以直接用状态方程计算)。由热力学性质计算软件得到T=360K和P=14615MPa的蒸气的标准偏离焓和标准偏离熵,即可容易计算出结果。得H15758Jmol,S2691J(mol.K)。54. 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。 55. 金属的力学性能主要有以下哪些?( )A、强度B、硬度C、塑性D、厚度参考答案：ABC56. 简述增加燃料量对直流锅炉主蒸汽压力、温度的影响。简述增加燃料量对直流锅炉主蒸汽压力、温度的影响。(1)增加燃料量，直流锅炉热水段缩短，过热段延长，中间点温度和主蒸汽温度升高； (2)如果给水量按照煤水比增加，汽轮机调速汽门开度不变，增加燃料量，直流锅炉热水段缩短，过热段延长，主蒸汽压力提高。 57. 简述垂直管屏相对不易发生水动力多值性的原因。简述垂直管屏相对不易发生水动力多值性的原因。垂直管屏水冷壁存在重位压头，因此增加了循环回路的阻力，从而保证了垂直管屏水冷壁相对不易发生水动力多值性的性能。58. 分析水冷壁和过热器、再热器的热偏差的区别。分析水冷壁和过热器、再热器的热偏差的区别。(1)水冷壁的热偏差主要是由于烟气温度沿着炉膛宽度或者深度方向的不均匀性引起的，过热器的热偏差主要是由于烟气温度沿着炉膛宽度方向的不均匀性引起的。 (2)亚临界压力锅炉的水冷壁热偏差由于存在着汽包固定的汽水分界面，因此热偏差导致的温度偏差不会累积到过热器，而超临界锅炉水冷壁的热偏差会在一定程度上累积到过热器。 (3)再热器的热偏差主要是由于烟气温度沿着炉膛宽度方向的不均匀性引起的，与水冷壁、过热器的热偏差无关。 59. 合金钢淬火时一般选用的冷却介质为( )A、水B、油C、盐水D、石灰水参考答案：B60. 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。