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11

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. 特殊物理性能钢包括( )。A.软磁钢B.永磁钢C.无磁钢D.铁道用合金钢参考答案：ABCD2. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的高温过热器烟气入口温度为1=799，烟气出口温度为2=744。片数n=76，直径51×4已知某台1025t/h锅炉BRL工况的高温过热器烟气入口温度为1=799，烟气出口温度为2=744。片数n=76，直径51×4炉膛烟气量为7.4362m3/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，高温过热器高度hgw-gr=10.279m。试计算高温过热器的平均烟气流速。(1)计算高温过热器所在烟道的流通截面积    F=(a-nd)hgw-gr=97.2(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锅炉高温过热器的烟气平均流速为10.17m/s。比高温再热器烟气速度略有提高，原因是烟气截面的高度降低，从而使烟气流通截面降低。    (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。 3. 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。 4. 热继电器的连接导线太粗会使热继电器出现( )A、误动作;B、不动作 ;C、热元件烧坏;D、控制电路不通。参考答案：B5. 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：A6. 简述发电厂用煤的着火特性。简述发电厂用煤的着火特性。煤粉着火由易到难的顺序为褐煤、烟煤、贫煤(劣质烟煤)、无烟煤。褐煤虽然容易着火，但是发热量太低。因此要维持褐煤的燃烧需要将燃烧器布置成6角或者8角燃烧器切向燃烧。7. 分析四角切圆布置直流煤粉燃烧器容易发生结渣的部位。分析四角切圆布置直流煤粉燃烧器容易发生结渣的部位。(1)在炉膛垂直方向上，燃烧器上方区域是烟气温度较高的区域，灰分容易发生熔化现象。水冷壁的温度也较高，容易发生结渣。    (2)如果燃煤是挥发分含量较低的贫煤、无烟煤，由于煤粉燃尽时间的延长，过热器、再热器的炉膛部分也可能发生结渣现象。    (3)在炉膛横截面上，燃烧器区域水冷壁的热角容易发生结渣现象，如图6-2所示。      (4)如果一次风速偏低，着火距离缩短，这时也可能在冷角发生结焦现象。 8. 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。9. 非合金钢按用途可分为( )。A.碳素结构钢B.碳素工具钢C.普通质量非合金钢D.低碳钢参考答案：AB10. 钛合金按其使用组织状态的不同可分为( )。A.型钛合金B.型钛合金C.型钛合金D.(+)型钛合金参考答案：ABD11. 简述亚临界压力直流锅炉水冷壁发生脉动的种类。简述亚临界压力直流锅炉水冷壁发生脉动的种类。一根管子的脉动；管组脉动；屏间脉动。12. 恒定总流能量方程的应用条件有( )。A.水流必须是恒定流，不可压缩液体，即密度等于常数B.作用在液体上的质量力只有重力C.所取的两个过水断面应符合渐变流条件，这样在计算断面上各点测压管水头为常数。但是两个断面之间的水流可以是急变流，这对于建立能量方程没有影响D.两个过水断面之间流量保持不变，即沿程无流量的汇入或分出。参考答案：ABCD13. 常见碳素钢按含碳量分为以下哪几类?( )A、高碳钢B、中碳钢C、低碳钢D、超低碳钢参考答案：ABC14. 简述锅炉给水必须经过加热才能送入水冷壁的原因。简述锅炉给水必须经过加热才能送入水冷壁的原因。水冷壁的主要作用是将接近饱和的水加热蒸发成蒸汽。对于亚临界压力以下的锅炉，蒸发是一个持续的过程。对于超临界压力锅炉，蒸发是一个瞬间即可完成的过程。无论任何压力，进入水冷壁前必须达到足够高的温度，才能在水冷壁中顺利蒸发，而且压力越高，水的饱和温度和拟临界温度越高。因此，随着锅炉压力的提高，给水必须加热到合适的温度才能送入锅炉水冷壁。15. 材料的冲击韧度越大，其韧性就越差。( )A、错误B、正确参考答案：A16. 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：A17. 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。 18. 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()u×10-6kg/(m·s)cpkJ/(kg·K)×10-3W/(m·K)t()u×10-6kg/(m·s)cpkJ/(kg·K)×10-3W/(m·K)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()Pr2501.3453101.0693700.9984300.9622601.2393201.0533800.9914400.9582701.1803301.0393900.9844500.9542801.1413401.0274000.977  2901.1123501.0154100.972  3001.0893601.0064200.967  (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。 19. 分析再热器烟气侧调温方式。分析再热器烟气侧调温方式。(1)烟气再循环原理：将一部分低温烟气回送至炉膛，通过降低烟气温度和增加烟气流量，将炉膛中的一部分辐射吸热量转化为对流吸热量。从而提高再热器的吸热量，提高再热蒸汽出口温度。如果再循环烟气从炉底进入炉膛，会引起炉膛烟气温度下降，对煤粉气流的着火、燃尽有负面影响。如果再循环烟气从折焰角下部进入炉膛，则烟气再循环对炉膛的着火、燃尽的负面影响较小。    (2)摆动直流燃烧器喷嘴角度或者在不同的一次风喷嘴层中投入不同量的煤粉，调整炉膛火焰中心的垂直高度，进而调整炉膛上部受热面的吸热量。此时再热器的低温部分要以壁式再热器的形式布置在炉膛上部前墙和左右侧墙的前部。此处的过热器只有分隔屏(大屏、前屏)，分隔屏的片数为46片，烟气的有效辐射层厚度较大，烟气的黑度较大，烟气的辐射能力较强。因此燃烧器向上摆动喷嘴或者将上面几层一次风喷嘴的给粉量调大，可以提高低温再热器的辐射吸热量。而低温再热器的受热面积和再热蒸汽焓增的主要部分就发生在低温再热器中，因此直流燃烧器向上摆动的角度或者旋流燃烧器上面几层一次风喷嘴煤粉流量的增加幅度可以提高再热蒸汽出口温度。反之，将直流燃烧器的一次风喷嘴向下摆动或者将旋流燃烧器的下面基层一次风喷嘴的煤风流量提高会降低再热蒸汽的出口温度。    (3)分隔尾部烟道，用挡板开度调整流过低温再热器的烟气量来调整低温再热器的吸热量。尾部烟道低温再热器部分的烟气温度一般在600800。辐射换热份额已经比较低，低温再热器的传热过程以对流换热为主。如果提高低温再热器一侧烟道的挡板开度，可以增加低温再热器的烟气流量，从而提高低温再热器的吸热量，最终提高再热蒸汽的出口温度。反之，如果降低低温再热器一侧烟道的挡板开度，可以减小低温再热器的烟气流量，从而降低低温再热器的吸热量，最终降低再热蒸汽的出口温度。    (4)低温再热器无论在受热面积还是水蒸气的吸热比例，都是再热器的主要部分。烟气再循环法、摆动燃烧器喷嘴角度法、分隔尾部烟道挡板调温法都是通过调整低温再热器的吸热量达到调整再热蒸汽出口温度的目的。 20. 风力发电机组至少应具备两种不同形式的、能独立有效控制的制动系统。( )此题为