东北大学22春《金属学与热处理基础》综合作业一答案参考30.docx

东北大学22春《金属学与热处理基础》综合作业一答案参考1. 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：C2. 封闭系统中的1kg干度为0．9、压力为2．318×106Pa的水蒸气，绝热可逆膨胀至3．613×105Pa，求此过程的封闭系统中的1kg干度为0．9、压力为2．318×106Pa的水蒸气，绝热可逆膨胀至3．613×105Pa，求此过程的Q和W (2)如再恒容加热成为饱和水蒸气，问该过程中的Q和W又是多少正确答案：×(1)对于绝热可逆膨胀,Q=0,W=一1000△U,S2=S1由P1s=2．318×106Pa,查附录C—1,得U1sv=2602．4J／g,U1sl=940．87J／g,S1sv=6．2861J／(g.K),S1sl=2．5178J／(g.K),则U1=U1svx+U1sl(1一x)一2436．2J／gS1=S1svx+S1sl(1一x)=5．9092J／(g.K)由于可确定膨胀后仍处于汽液两相区内,终态压力就是饱和蒸汽压由P2s=3．613×105Pa查得U2sv=2550J／(g.K),U2sl=588．74J／g；S2sv=6．9299J／(g.K),S2sl=1．7391J／(g.K)。

U2=U2svx2+U2sl(1-x2)=2157．75J／g则W=一1000(U2一U1)=278．45kJ(2)再恒容加热成饱和蒸汽,W=0,因为查表得U3sv=2558．3,U3=U3sv=2558．3cm3／gQ=1000△U=1000(U3sv一U2)=1000×(2558．3—2157．75)=400．55(kJ)得：(1)278．45kJ；(2)400．55kJ3. 金属材料的性能包括( )A.使用性能B.力学性能C.工艺性能D.化学性能参考答案：AC4. 分析燃煤发热量、挥发分降低对现役煤粉锅炉低NOx燃烧技术的影响分析燃煤发热量、挥发分降低对现役煤粉锅炉低NOx燃烧技术的影响1)煤的发热量、挥发分降低，会使着火不稳定；低NOx燃烧技术要求在主燃区的过量空气系数α＜1.0，这对着火稳定性不利    (2)煤的发热量、挥发分降低会使煤粉燃尽时间延长，炉膛内的燃烧中心位置垂直向上移动主燃区的过量空气系数α＜1.0会使焦炭燃烧过程中形成的烟气的CO浓度升高，造成较多的气体不完全燃烧损失    (3)当燃煤发热量、挥发分降低时，保证燃烧稳定的措施是增加燃烧器区域的卫燃带面积，以提高燃烧器区域的温度。

   (4)至于降低NOx带来的收益和与之相伴烟气中的CO浓度升高带来的燃料消耗量的增加引起费用引起的最终效果，需要经过计算和实验之后才能确定 5. 假设过量空气系数，重油的过量空气系数α=1.05计算重油的空燃比假设过量空气系数，重油的过量空气系数α=1.05计算重油的空燃比已知理论空气量，则理论空燃比    S0=1.293Vokg/kg    (5-10)    设过量空气系数为α，则锅炉燃烧过程中的实际空燃比    S=1.293αVokg/kg    (5-11)    将已知条件以及我国部分重油的理论空气量表的数据代入式(5-10)和式(5-11)得到下表    国内部分重油的理论与实际空燃比 序号 重油产地 Vo([m3/kg (标准状态下)] S0(kg/kg) α S( kg/kg) 1 大庆原油常压重油 11.04 14.27 1.05 14.99 2 山东原油常压重油 10.78 13.93 1.05 14.63 3 大港原油常压重油 10.98 14.19 1.05 14.90 4 江汉原油常压重油 10.87 14.05 1.05 14.75 5 玉门原油常压重油 10.95 14.16 1.05 14.87 6 克拉玛依原油常压重油 11.05 14.28 1.05 15.00(1)重油的理论空燃比大约在14.1左右，比煤的理论空燃比(4.1～8.4)大。

   (2)重油的实际空燃比大约在14.0～15.0之间，比煤的实际空燃比(5.76～10.25)大 6. 电弧燃烧非常稳定，可焊接很薄的箔材的电弧焊方法是等离子弧焊 )A、错误B、正确参考答案：B7. 简述亚临界压力锅炉汽包不采用蒸汽清洗装置的原因简述亚临界压力锅炉汽包不采用蒸汽清洗装置的原因随着锅炉压力的提高，饱和水与饱和蒸汽的密度越来越接近，同时，饱和水与饱和蒸汽的溶盐能力也越来越接近，用给水清洗蒸汽达到蒸汽净化的作用越来越弱，因此不采用蒸汽清洗装置8. 分析实际烟气焓与煤的元素分析、工业分析成分之间的关系分析实际烟气焓与煤的元素分析、工业分析成分之间的关系实际烟气焓    Hy=Hy0+(α-1)Hk0+HfhkJ/kg    由上式可知：    (1)煤的可燃元素含量越高、煤的发热量越大，实际烟气焓越高；    (2)煤的收到基水分、灰分越高，实际烟气焓越大；    (3)由于灰分、水分含量越高，煤的发热量越低，因此烟气焓主要取决于煤的收到基低位发热量的值收到基低位发热量越高，实际烟气焓越高；    (4)煤的挥发分含量越低，过量空气系数越大，实际烟气焓的值越大。

9. 纯物质不可能由蒸气直接变成固体而不经过液相纯物质不可能由蒸气直接变成固体而不经过液相此题为判断题(对，错)正确答案：×如碘蒸气可以直接凝华成固体，反之也可以10. 分析燃烧煤需要的理论空气量煤的发热量与元素分析之间的换算关系分析燃烧煤需要的理论空气量煤的发热量与元素分析之间的换算关系由式    Vo=(1.866Car+5.55Har+0.7Sar-0.7Oar)/21m3/kg(标准状态下)    (1)碳元素、氢元素、硫元素含量越高，氧元素含量越低，燃烧煤需要的理论空气量越高实际上这些结论类似于煤的发热量计算公式，因此，煤的发热量越高，理论空气量就越高    (2)重油、渣油等液体燃料的发热量远远高于普通煤的发热量，因此重油、渣油的理论空气量大于煤的理论空气量 11. 简述蒸汽温度的烟气侧调节和蒸汽侧调节的区别简述蒸汽温度的烟气侧调节和蒸汽侧调节的区别1)烟气侧调节不会影响机组循环效率是一种粗调蒸汽温度的措施    (2)蒸汽侧调节会影响机组的循环效率是一种精细调节蒸汽温度的措施 12. 已知某台1025t/h锅炉BRL工况的炉膛出口温度为1100℃，炉膛烟气量为7.0891m3/kg(燃料)(标准状态下)，锅炉的燃料已知某台1025t/h锅炉BRL工况的炉膛出口温度为1100℃，炉膛烟气量为7.0891m3/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，深度为b=12.829m，折焰角深入炉膛深度d1=2.80m后屏深入炉膛深度d2=2.072m，后屏高度hhp=15.5m，前屏4片，直径φ51×6，试计算炉膛出口处的平均烟气流速1)计算水平出口烟气面积    F1=(b-d1-d2)(a-0.051×4)=104.5(m2)    (2)计算炉膛垂直出口烟气面积    F2=(a-4×0.051)hhp=203.5(m2)    (3)计算炉膛出口平均截面积        (4)计算烟气体积流量        (5)计算前屏、壁式再热器、炉膛顶棚处的平均烟气速度    (1)本题计算的1025t/h锅炉炉膛出口处的烟气平均流速为9.0m/s略低于炉膛中的烟气流速    (2)炉膛出口处的烟气温度较高，而且烟气空间比较大，有效辐射层厚度较大，烟气黑度较大，因此，炉膛出口处的传热以辐射换热为主 13. 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 14. 分析回转式空气预热器的烟道入口没有安装在省煤器烟道正下方的原因分析回转式空气预热器的烟道入口没有安装在省煤器烟道正下方的原因1)这种Z形转弯布置有利于吸收尾部烟道的垂直膨胀量    (2)这种Z形转弯布置可以将烟气中的部分粒径较大的飞灰通过离心力分离下来形成沉降灰，这就减轻了空气预热器的堵灰 15. 我国建设风电场时，一般要求在当地连续测风( )以上A、3个月;B、6个月;C、3年;D、1年参考答案：D16. 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17. 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：ABCDE18. 熔炼铁液时加溶剂作用是催化剂 )A、错误B、正确参考答案：A19. 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：BCD20. 分析W形火焰锅炉与循环流化床锅炉的区别。

分析W形火焰锅炉与循环流化床锅炉的区别1)W形火焰锅炉与煤粉锅炉都可以作为电站锅炉    (2)W形火焰锅炉与煤粉锅炉都可以燃用挥发分含量很低的无烟煤    (3)W形火焰锅炉是煤粉炉，燃烧温度较高，烟气中的热力型NOx含量较高，燃烧技术成熟，风机电耗小；    (4)循环流化床锅炉是流太化燃烧锅炉，燃料颗粒粒径较大，烟气中的热力型NOx含量很低，燃烧技术不完全成熟，风机电耗大；    (5)W形火焰锅炉是煤粉炉，只能燃烧煤等固体燃料    (6)循环流化床锅炉可以燃烧煤、生物质、垃圾等各种固体燃料 21. 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：ABCD22. 一根外径d=5cm的冷气输送管道裸露于空气中，表面温度为5℃用干湿球温度计测得空气的干球温度为35℃，湿球温度一根外径d=5cm的冷气输送管道裸露于空气中，表面温度为5℃用干湿球温度计测得空气的干球温度为35℃，湿球温度为27℃为减少管子表面因结露而引起的冷量损失，拟在管外包扎一层λ=0.08W/(m·K)的保温材料，希望加保温材料后外表面不再出现水滴试估算所需隔热材料的厚度。

作为一种估算，可取保温材料外表面的复合换热表面传热系数h=9W/(m2·K)，空气的。