气体动力循环练习卷(附答案)

免费可打印的气体动力循环练习卷:6 道题,从简单到考试水平,附答案。可打印或另存为 PDF。

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1.简单
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一个理想奥托循环的压缩比为 9。 采用冷空气标准假设:空气为比热容恒定的理想气体,k = 1.4,cp = 1.005 kJ/(kg·K),cv = 0.718 kJ/(kg·K)。 求其热效率 η,以百分比计。

r = 9k = 1.4
η = %
2.简单
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一个理想奥托循环的压缩比为 10。压缩开始时空气温度为 305 K,循环最高温度为 1800 K。 采用冷空气标准假设:空气为比热容恒定的理想气体,k = 1.4,cp = 1.005 kJ/(kg·K),cv = 0.718 kJ/(kg·K)。 求每千克空气的净输出功 w,以 kJ/kg 计。

r = 10T1 = 305 KT3 = 1800 Kk = 1.4cv = 0.718 kJ/(kg·K)
w = kJ/kg
3.中等
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一个理想狄塞尔循环的压缩比 r = 18,预胀比 rc = v₃/v₂ = 2.2。 压缩开始时空气温度为 320 K。 采用冷空气标准假设:空气为比热容恒定的理想气体,k = 1.4,cp = 1.005 kJ/(kg·K),cv = 0.718 kJ/(kg·K)。 求加热终了时的温度 T3,以 K 计。

r = 18rc = 2.2T1 = 320 Kk = 1.4
T3 = K
4.中等
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一个理想狄塞尔循环的压缩比 r = 14,预胀比 rc = v₃/v₂ = 1.8。 采用冷空气标准假设:空气为比热容恒定的理想气体,k = 1.4,cp = 1.005 kJ/(kg·K),cv = 0.718 kJ/(kg·K)。 求其热效率 η,以百分比计。

r = 14rc = 1.8k = 1.4
η = %
5.困难
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一座燃气轮机电站按布雷顿循环运行,压气机压比为 20。空气以 300 K 进入压气机,以 1400 K 进入涡轮。 压气机的等熵效率为 82%,涡轮为 92%。 采用冷空气标准假设:空气为比热容恒定的理想气体,k = 1.4,cp = 1.005 kJ/(kg·K),cv = 0.718 kJ/(kg·K)。 求每千克空气的净输出功 wnet,以 kJ/kg 计。

rp = 20T1 = 300 KT3 = 1400 Kηc = 82%ηt = 92%k = 1.4cp = 1.005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg
6.困难
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一座燃气轮机电站按布雷顿循环运行,压气机压比为 12。空气以 310 K 进入压气机,以 1200 K 进入涡轮。 压气机的等熵效率为 82%,涡轮为 92%。 采用冷空气标准假设:空气为比热容恒定的理想气体,k = 1.4,cp = 1.005 kJ/(kg·K),cv = 0.718 kJ/(kg·K)。 求每千克空气的净输出功 wnet,以 kJ/kg 计。

rp = 12T1 = 310 KT3 = 1200 Kηc = 82%ηt = 92%k = 1.4cp = 1.005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

答案

  1. 1. η = 58.48 %
  2. 2. w = 446.8 kJ/kg
  3. 3. T3 = 2237 K
  4. 4. η = 60.32 %
  5. 5. wnet = 246.8 kJ/kg
  6. 6. wnet = 171.2 kJ/kg

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