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总结复习 考试题型:填空、名词解释、简答、计 算与分析 比例:工程热力学与传热学 40%;发动 机原理60% 复习要求:1)通读教材讲过的内容 2)掌握基本概念和定律 3)进行指定的习题训练 1 第一章 工程热力学部分 概念: 工质、开口系统与闭口系统、 压力和比容 功与热量,熵 焓 2 热力学第一定律 概念:热力学能(内能)与总能、膨胀功、 推动功与流动功、焓、技术功与轴功、技术 功与膨胀功的关系 热力学第一定律的表达式 闭口系统: q= u2 u1 + w=u + w dq=du+dw= du+pdv 开口系统: q=h2h1+wt=h+wt dq=dh+dwt= dh-vdp 3 理想气体的热力性质 概念:理想气体与实际气体 、比热容 绝对湿度、相对湿度、含湿量 理想气体状态方程式 pv=RgT 定压比热容、定容比热容与气体常数Rg 绝热指数之间的关系 : cp0/cv0=k, R= cp0- cv0 _ cv0=Rg/(k-1), cp0=Rgk/(k-1) k=1+Rg/ cv0 4 理想气体的热力性质 热力学能、焓和熵变的计算 u=CvT h = CpT 5 理想气体热力过程 四种基本热力过程和多变过程 pv n=常数 参 数计算 1) 过程方程式 2) 状态参数间的关系p、v、T间的关系 3) 热力学能、焓、熵变化 4) 功(技术功和过程功)热量的计算 5) 过程比热容 四种基本热力过程和多变过程 p-v图及T-s图 利用p-v图及T-S图定性分析比较热力过程 熟悉各种参数在坐标图上的变化规律 6 热力学第二定律 概念:热机循环、 循环净功与循环净热 循环热效率、 卡诺循环及其热效率、 循环的平均吸热温度和平 均放热温度 7 分析与计算 1)热力学第二定律表述:克劳修斯表述法 与开尔文说法 2)循环及热效率的计算 8 第二章 气体流动过程 概念:马赫数、亚音速与超音速 气体一维稳定流动基本方程 9 发动机原理部分 基本概念: 循环热效率、指示热效率、机械效率、 指示功、平均指示压力 、指示功率、 指示燃料消耗率 第一章 发动机性能 10 平均有效压力、有效功率、有效扭矩、 有效热效率、有效燃料消耗率 升功率、比质量、强化系数 影响动力、经济性能指标的环节与因素: 11 第二章发动机换气过程 基本要求: 1、掌握充气效率的概念 2、掌握充气效率解析式 3、分析充气效率解析式,理解影响因素 基本概念: 配气相位、换气损失、泵气损失、 充气效率、残余废气系数、进气马赫数 12 第三章燃料与燃烧 基本要求: 1、掌握汽、柴油的常用理化特性 2、掌握汽油机、柴油机工作模式的差异 3、认识预混合燃烧和扩散燃烧是内燃机最基本的 两种燃烧方式 基本概念: 十六烷值、辛烷值、空燃比、过量空气系数 13 第四章汽油机混合气的形成与燃烧 基本要求: 1、掌握汽油机的正常燃烧过程 2、掌握汽油机的不正常燃烧(爆燃)及影响因素 3、掌握汽油电控喷射的混合气形成过程及控制方法 4、掌握空气流量计、氧传感器工作原理 5、掌握汽油机燃烧室的基本要求 基本概念: 着火延迟期、压力升高率、爆燃 14 第五章柴油机混合气的形成和燃烧 基本要求: 1、掌握柴油机燃烧过程 2、掌握柴油喷射过程以及供油规律与喷油规律的 不同 3、掌握直喷式燃烧室柴油机的性能特点 4、掌握分隔式燃烧室柴油机的性能特点 基本概念: 着火延迟期(滞燃期)、压力升高率、瞬时放热 速率、累积放热百分比、燃烧放热规律三要素 15 喷油控制三要素(燃油喷入量、喷油时间、油 束的空间形态) 喷雾特性 1贯穿距离 2喷雾锥角 3喷 雾粒径 喷油特性(规律) 1、开始喷油时间 2、喷油持 续期 3、喷油速率变化 4、喷油压力 进气涡流和压缩涡流、挤流 16 第六章 发动机特性 基本要求: 1、掌握发动机工况的概念 2、掌握发动机运行特性速度特性、负荷特性、全 特性(万有特性)会进行数据处理和画图 3、掌握柴油机速度特性的调节与校正 4、掌握发动机特性曲线的分析 5、认识发动机调整特性(除柴油机调速特性外还有) 基本概念: 速度特性、外特性、转矩储备系数 、转速储备系数 、负荷特性、万有特性、调速特性、稳定调速率、 瞬时调速率、不灵敏度 17 第八章 增压 1、增压器原理 2、基本概念 18 第九章 曲柄连杆机构 基本概念: 19 原理部分 第一章 1、指示指标、有效指标? 2、运转因素如何影响m的?图示分析。 如:在发动机速度特性图上,平均有效压力最高点对 应的平均指示压力是否也最高?为什么? 如图已画出平均有效压力、机械损失功率速度特性 曲线,请在图上示意地画出有效功率曲线,标出平均 指示压力最高点和最低点,并用公式说明。 20 第二章 3、充气效率? 4、运转因素如何影响v的?对汽、柴油机的影响有何 不同?图示分析。 对于应用可变配气相位技术的发动机,高速时进气门 迟闭角(增大、减小) 对于应用可变进气管长度的发动机,高速时进气管( 细长、短粗) 示意地画出柴油机充气效率的速度特性,并说明转速 对采用半开式燃烧室和涡流室燃烧室的柴油机充气效 率的影响有何不同? 21 第三章 5、辛烷值、辛烷值指数、十六烷值、空 燃比、过量空气系数 6、汽、柴油分级方式?十六烷值越大, 柴油的自燃性(越好、越差),柴油的 蒸发性(好、差) 7、过量空气系数的计算? 22 第四章 8、着火落后期、压力升高率的影响因素 ? 汽油机着火落后期的影响因素有哪些 ?并说明它是如何影响压力升高率的? 9、点火提前角调整特性? 23 第五章 14、着火落后期、压力升高率的影响因素? 15、喷油延迟角的影响因素? 16、供油规律、喷油规律、瞬时放热规律、累积放热 百分比、油泵速度特性、喷油控制三要素(燃油喷入 量、喷油时间、油束的空间形态)、喷雾特性 ( 1 贯穿距离 2喷雾锥角 3喷雾粒径)、喷油特性( 规律) ( 1、开始喷油时间 2、喷油持续期 3、喷油速 率变化 4、喷油压力)、进气涡流和压缩涡流、挤流 ? 17、深坑型半开式燃烧室通常配用(孔式、轴针式喷 油器),空气利用率(较好、较差),其性能对转速 变化(敏感、迟钝),热效率(较好、较差)。 18、分隔式燃烧室常用于(大型低速、小型高速)发 动机。 24 第六章 19、工况、速度特性、负荷特性、冒烟界限、 万有特性、调速特性、扭矩储备系数、转速储 备系数、调整特性、运行特性? 20、速度特性、负荷特性分析? 21、汽、柴油机速度特性主要受控于(充气效 率、循环油量) 22、两极调速器作用点(连续变化、间歇变化 ) 车用发动机和发电用发动机万有特性图上等 油耗线分别有何要求? 如图为某汽油机的油耗特性线,试用有关过程 参数图示分析它的变化趋势,并说明车用发动 机应具有怎样的油耗线较好。 25 第八章 增压器原理与涡轮机原理 22、已知压比、初温。求绝热效率 23、已知废气总的热焓、涡轮的热效率 、压气机绝热效率、增压器机械效率、 进气温度,求压比。 26 第九章 24、基本概念: 1)平衡轴用来平衡什么,平衡重用来平 衡什么? 2)主谐量、次主谐量:如四冲程四缸机 的主谐量阶次? 27 已知:某六缸四冲程汽油机功率混合比为0.9,经济混合比为1.03,工作容积为 Vs=1L,标定转速为ne=3000r/min,部分负荷转速为n1=1600r/min,充气效率分别 为v=0.85和v1=0.80,空气密度为=1.25kg/m3,汽油的当量空气量L0=14.7。 1)试分别求出两工况下的空气流量G(kg/h)和燃油流量B(kg/h); 2)若标定功率为Pe=150kw,燃料低热值H=44100kJ/kg,标定工况机械效率为 m=0.8,求标定工况的指示热效率i? 28 已知:某六缸四冲程汽油机功率混合比为0.9,经济混合比为1.03, 工作容积为Vs=1L,标定转速为ne=3000r/min,部分负荷转速为 n1=1600r/min,充气效率分别为v=0.85和v1=0.80,空气密度为 =1.25kg/m3。 1)试分别求出两工况下的燃油流量B(kg/h); 2)若标定工况的有效热效率e=0.28 ,燃料低热值H=44100kJ/kg ,求标定功率Pe? 29 现有某废气涡轮增压柴油机采用恒压系统,压气机的压 缩过程如图所示,为可逆绝热过程,为实 际压缩过程,压气机实际耗功 已知:T1=300K,=2.0,对于空气有 k=1.4,R=0.2871kJ/(kg.k) 。 求压气机的绝热效率; 30 已知:某汽油机的气缸数目i=6,冲程数=4,气缸直径D=100mm ,冲程S=115mm,排量V6L,转速n=3000r/min,有效功率 Pe=100kW,每小时耗油量B=32kg/h,燃料低热值 h=44100kJ/kg,机械效率m=0.83。求:平均有效压力pme,有 效扭矩Ttq,有效燃料消耗率be,有效热效率e,升功率PL,机械损 失功率Pm,平均机械损失压力pmm,指示功率Pi,平均指示压力pmi, 指示燃料消耗率bi,指示热效率i。 31 某活塞式内燃机定容加热理想循环,压缩比 = 10, 气体在压缩冲程起点的状态是 pl = 100 kPa 、 tl = 35 。加热过程中气体吸热 650 kJkg。假定比热容为定 值,且cp = 1 . 005 kJ(kgK) 、 = 1 . 4 ,试求 : ( 1 )循环热效率,并与卡诺循环热效率作比较; ( 2 )平均有效压力。 解:(1)循环热效率 32 33 同样高低热源下的卡诺循环效率为 (1)平均有效压力 34 1mol 理想气体,从状态1经定压过程达状态 2,再经定容过程达状态3,另一过程为经1-3直 接达3(见图),1-3为直线.已知: 试证明: 35 36 37 由此也间接说明熵是 状态参数 38 设有一由两个定温过程和两个定压过程组成的循 环,如图所示。工质加热前的状态为 T1=300K,p1=0.1Mpa,定压加热到T2=1000K,再 在定温下吸入400kJ/kg的热量。试计算循环的 热效率,同温限间的卡诺循环将循环表示在 p-v图上。设工质的比热容为Cp=1.004kJ/(kg.K) 39 40 极限回热循环与同温限卡诺循环 效率相等 41 某系统经历了四个热力过程组成的循环,试填下表所缺之数据 热力过程Q/kJW/kJU/kJ 1-2 2-3 3-4 4-1 热效率 42 闭口系中实施以下过程,试填补表中空缺数据 过程序号 43 一卡诺机工作在800和20的两热源间。 (1)试求卡诺机的热效率;(2)若卡诺机每分 钟从 高温热源吸人1000kJ热量,此卡诺机 净输出功率为多少kw,(3)求每分钟向
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