鍋爐傳熱和燃燒的數(shù)學(xué)模型考核試卷

鍋爐傳熱和燃燒的數(shù)學(xué)模型考核試卷考生姓名：答題日期：得分：判卷人：

本次考核旨在評(píng)估學(xué)生對(duì)鍋爐傳熱和燃燒數(shù)學(xué)模型的理解與掌握程度，檢驗(yàn)其運(yùn)用數(shù)學(xué)工具解決實(shí)際工程問題的能力，以促進(jìn)理論知識(shí)的深化和應(yīng)用能力的提高。

一、單項(xiàng)選擇題（本題共30小題，每小題0.5分，共15分，在每小題給出的四個(gè)選項(xiàng)中，只有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.鍋爐的傳熱過程通常包括（）。

A.導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射

B.熱傳導(dǎo)、熱對(duì)流、熱輻射

C.對(duì)流、輻射、熱交換

D.導(dǎo)熱、熱傳導(dǎo)、熱輻射

2.燃料完全燃燒時(shí)，理論上所需的氧氣量與（）成正比。

A.燃料的熱值

B.燃料的質(zhì)量

C.燃料的種類

D.燃燒溫度

3.鍋爐中的輻射傳熱系數(shù)與（）有關(guān)。

A.燃料種類

B.燃燒溫度

C.爐膛尺寸

D.爐膛材質(zhì)

4.對(duì)流傳熱系數(shù)的大小主要取決于（）。

A.流體性質(zhì)

B.溫度差

C.熱流密度

D.流體流速

5.鍋爐受熱面的熱損失主要包括（）。

A.煙氣損失、機(jī)械損失

B.煙氣損失、輻射損失

C.機(jī)械損失、輻射損失

D.煙氣損失、對(duì)流損失

6.鍋爐效率是指（）。

A.燃料消耗量與產(chǎn)生的熱量之比

B.產(chǎn)生的熱量與燃料熱值之比

C.產(chǎn)生的熱量與燃料消耗量之比

D.燃料熱值與產(chǎn)生的熱量之比

7.鍋爐的熱平衡方程為（）。

A.Q1=Q2+Q3

B.Q1+Q2=Q3

C.Q1+Q3=Q2

D.Q1=Q2-Q3

8.鍋爐中的熱交換器按工作原理分為（）。

A.蒸汽鍋爐、熱水鍋爐

B.汽包鍋爐、水管鍋爐

C.間壁式、混合式

D.直接接觸式、間接接觸式

9.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)表示（）。

A.理論空氣量與實(shí)際空氣量之比

B.實(shí)際空氣量與理論空氣量之比

C.實(shí)際空氣量與燃料消耗量之比

D.理論空氣量與燃料消耗量之比

10.鍋爐排煙溫度與（）有關(guān)。

A.燃料種類

B.燃燒溫度

C.受熱面布置

D.爐膛尺寸

11.鍋爐的受熱面積是指（）。

A.鍋爐內(nèi)壁面積

B.鍋爐外壁面積

C.鍋爐內(nèi)壁與外壁之間的面積

D.鍋爐煙道面積

12.鍋爐的熱效率是指（）。

A.燃料消耗量與產(chǎn)生的熱量之比

B.產(chǎn)生的熱量與燃料熱值之比

C.產(chǎn)生的熱量與燃料消耗量之比

D.燃料熱值與產(chǎn)生的熱量之比

13.鍋爐的排煙損失是指（）。

A.燃料消耗量與產(chǎn)生的熱量之比

B.產(chǎn)生的熱量與燃料熱值之比

C.產(chǎn)生的熱量與燃料消耗量之比

D.燃料熱值與產(chǎn)生的熱量之比

14.鍋爐的輻射傳熱系數(shù)與（）有關(guān)。

A.燃料種類

B.燃燒溫度

C.爐膛尺寸

D.爐膛材質(zhì)

15.鍋爐的對(duì)流傳熱系數(shù)的大小主要取決于（）。

A.流體性質(zhì)

B.溫度差

C.熱流密度

D.流體流速

16.鍋爐的熱平衡方程為（）。

A.Q1=Q2+Q3

B.Q1+Q2=Q3

C.Q1+Q3=Q2

D.Q1=Q2-Q3

17.鍋爐中的熱交換器按工作原理分為（）。

A.蒸汽鍋爐、熱水鍋爐

B.汽包鍋爐、水管鍋爐

C.間壁式、混合式

D.直接接觸式、間接接觸式

18.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)表示（）。

A.理論空氣量與實(shí)際空氣量之比

B.實(shí)際空氣量與理論空氣量之比

C.實(shí)際空氣量與燃料消耗量之比

D.理論空氣量與燃料消耗量之比

19.鍋爐排煙溫度與（）有關(guān)。

A.燃料種類

B.燃燒溫度

C.受熱面布置

D.爐膛尺寸

20.鍋爐的受熱面積是指（）。

A.鍋爐內(nèi)壁面積

B.鍋爐外壁面積

C.鍋爐內(nèi)壁與外壁之間的面積

D.鍋爐煙道面積

21.鍋爐的熱效率是指（）。

A.燃料消耗量與產(chǎn)生的熱量之比

B.產(chǎn)生的熱量與燃料熱值之比

C.產(chǎn)生的熱量與燃料消耗量之比

D.燃料熱值與產(chǎn)生的熱量之比

22.鍋爐的排煙損失是指（）。

A.燃料消耗量與產(chǎn)生的熱量之比

B.產(chǎn)生的熱量與燃料熱值之比

C.產(chǎn)生的熱量與燃料消耗量之比

D.燃料熱值與產(chǎn)生的熱量之比

23.鍋爐的輻射傳熱系數(shù)與（）有關(guān)。

A.燃料種類

B.燃燒溫度

C.爐膛尺寸

D.爐膛材質(zhì)

24.鍋爐的對(duì)流傳熱系數(shù)的大小主要取決于（）。

A.流體性質(zhì)

B.溫度差

C.熱流密度

D.流體流速

25.鍋爐的熱平衡方程為（）。

A.Q1=Q2+Q3

B.Q1+Q2=Q3

C.Q1+Q3=Q2

D.Q1=Q2-Q3

26.鍋爐中的熱交換器按工作原理分為（）。

A.蒸汽鍋爐、熱水鍋爐

B.汽包鍋爐、水管鍋爐

C.間壁式、混合式

D.直接接觸式、間接接觸式

27.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)表示（）。

A.理論空氣量與實(shí)際空氣量之比

B.實(shí)際空氣量與理論空氣量之比

C.實(shí)際空氣量與燃料消耗量之比

D.理論空氣量與燃料消耗量之比

28.鍋爐排煙溫度與（）有關(guān)。

A.燃料種類

B.燃燒溫度

C.受熱面布置

D.爐膛尺寸

29.鍋爐的受熱面積是指（）。

A.鍋爐內(nèi)壁面積

B.鍋爐外壁面積

C.鍋爐內(nèi)壁與外壁之間的面積

D.鍋爐煙道面積

30.鍋爐的熱效率是指（）。

A.燃料消耗量與產(chǎn)生的熱量之比

B.產(chǎn)生的熱量與燃料熱值之比

C.產(chǎn)生的熱量與燃料消耗量之比

D.燃料熱值與產(chǎn)生的熱量之比

二、多選題（本題共20小題，每小題1分，共20分，在每小題給出的選項(xiàng)中，至少有一項(xiàng)是符合題目要求的）

1.鍋爐傳熱的基本方式包括（）。

A.導(dǎo)熱

B.對(duì)流

C.輻射

D.熱傳導(dǎo)

E.熱輻射

2.影響鍋爐輻射傳熱系數(shù)的因素有（）。

A.材料性質(zhì)

B.溫度

C.爐膛尺寸

D.燃料種類

E.燃燒溫度

3.鍋爐效率的計(jì)算公式涉及以下哪些因素（）。

A.燃料的熱值

B.燃燒產(chǎn)生的熱量

C.燃料消耗量

D.鍋爐受熱面積

E.鍋爐排煙溫度

4.鍋爐的熱損失主要包括（）。

A.煙氣損失

B.輻射損失

C.對(duì)流損失

D.機(jī)械損失

E.材料損失

5.鍋爐的熱交換器按照結(jié)構(gòu)形式可以分為（）。

A.間壁式

B.混合式

C.直接接觸式

D.間接接觸式

E.管式

6.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)對(duì)燃燒的影響包括（）。

A.影響燃燒速度

B.影響燃燒溫度

C.影響燃燒效率

D.影響燃料消耗量

E.影響煙氣的成分

7.鍋爐排煙溫度升高會(huì)導(dǎo)致（）。

A.熱效率降低

B.燃料消耗量增加

C.環(huán)境污染加重

D.鍋爐壽命縮短

E.燃燒不充分

8.鍋爐中的受熱面包括（）。

A.爐膛

B.爐管

C.爐拱

D.爐篦

E.鍋殼

9.影響鍋爐對(duì)流傳熱系數(shù)的因素有（）。

A.流體性質(zhì)

B.溫度差

C.流速

D.流動(dòng)方向

E.受熱面材質(zhì)

10.鍋爐的熱平衡方程中的各項(xiàng)包括（）。

A.燃料輸入熱量

B.受熱面吸收熱量

C.排煙損失熱量

D.機(jī)械損失熱量

E.輻射損失熱量

11.鍋爐的熱交換器按照工作原理可以分為（）。

A.間壁式

B.混合式

C.直接接觸式

D.間接接觸式

E.傳導(dǎo)式

12.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)對(duì)燃燒的影響包括（）。

A.影響燃燒速度

B.影響燃燒溫度

C.影響燃燒效率

D.影響燃料消耗量

E.影響煙氣的成分

13.鍋爐排煙溫度升高會(huì)導(dǎo)致（）。

A.熱效率降低

B.燃料消耗量增加

C.環(huán)境污染加重

D.鍋爐壽命縮短

E.燃燒不充分

14.鍋爐中的受熱面包括（）。

A.爐膛

B.爐管

C.爐拱

D.爐篦

E.鍋殼

15.影響鍋爐對(duì)流傳熱系數(shù)的因素有（）。

A.流體性質(zhì)

B.溫度差

C.流速

D.流動(dòng)方向

E.受熱面材質(zhì)

16.鍋爐的熱平衡方程中的各項(xiàng)包括（）。

A.燃料輸入熱量

B.受熱面吸收熱量

C.排煙損失熱量

D.機(jī)械損失熱量

E.輻射損失熱量

17.鍋爐的熱交換器按照工作原理可以分為（）。

A.間壁式

B.混合式

C.直接接觸式

D.間接接觸式

E.傳導(dǎo)式

18.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)對(duì)燃燒的影響包括（）。

A.影響燃燒速度

B.影響燃燒溫度

C.影響燃燒效率

D.影響燃料消耗量

E.影響煙氣的成分

19.鍋爐排煙溫度升高會(huì)導(dǎo)致（）。

A.熱效率降低

B.燃料消耗量增加

C.環(huán)境污染加重

D.鍋爐壽命縮短

E.燃燒不充分

20.鍋爐中的受熱面包括（）。

A.爐膛

B.爐管

C.爐拱

D.爐篦

E.鍋殼

三、填空題（本題共25小題，每小題1分，共25分，請(qǐng)將正確答案填到題目空白處）

1.鍋爐傳熱的基本方式包括______、______和______。

2.燃料完全燃燒時(shí)，理論上所需的氧氣量與______成正比。

3.鍋爐的輻射傳熱系數(shù)與______、______和______有關(guān)。

4.對(duì)流傳熱系數(shù)的大小主要取決于______、______和______。

5.鍋爐受熱面的熱損失主要包括______、______和______。

6.鍋爐效率是指______與______之比。

7.鍋爐的熱平衡方程為______=______+______。

8.鍋爐中的熱交換器按工作原理分為______和______。

9.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)表示______與______之比。

10.鍋爐排煙溫度與______、______和______有關(guān)。

11.鍋爐的受熱面積是指______與______之間的面積。

12.鍋爐的熱效率是指______與______之比。

13.鍋爐的排煙損失是指______與______之比。

14.鍋爐的輻射傳熱系數(shù)與______、______和______有關(guān)。

15.鍋爐的對(duì)流傳熱系數(shù)的大小主要取決于______、______和______。

16.鍋爐的熱平衡方程中的各項(xiàng)包括______、______、______和______。

17.鍋爐中的熱交換器按工作原理分為______、______、______和______。

18.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)對(duì)燃燒的影響包括______、______、______和______。

19.鍋爐排煙溫度升高會(huì)導(dǎo)致______、______、______和______。

20.鍋爐中的受熱面包括______、______、______和______。

21.影響鍋爐對(duì)流傳熱系數(shù)的因素有______、______、______和______。

22.鍋爐的熱平衡方程中的各項(xiàng)包括______、______、______和______。

23.鍋爐中的熱交換器按工作原理可以分為______、______、______和______。

24.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)對(duì)燃燒的影響包括______、______、______和______。

25.鍋爐排煙溫度升高會(huì)導(dǎo)致______、______、______和______。

四、判斷題（本題共20小題，每題0.5分，共10分，正確的請(qǐng)?jiān)诖痤}括號(hào)中畫√，錯(cuò)誤的畫×）

1.鍋爐的傳熱過程只包括導(dǎo)熱、對(duì)流和輻射三種方式。（）

2.鍋爐效率越高，意味著燃料消耗得越少。（）

3.鍋爐中的熱交換器都是通過傳導(dǎo)方式工作的。（）

4.燃料的熱值是指單位質(zhì)量燃料完全燃燒時(shí)放出的熱量。（）

5.鍋爐的排煙損失是指煙氣帶走的熱量。（）

6.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)越大，燃燒效率越高。（）

7.鍋爐的熱平衡方程中，燃料輸入熱量總是等于受熱面吸收熱量。（）

8.鍋爐的受熱面積越大，其熱效率越高。（）

9.鍋爐中的輻射傳熱系數(shù)與燃料種類無關(guān)。（）

10.鍋爐排煙溫度的升高會(huì)導(dǎo)致熱效率降低。（）

11.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)是指實(shí)際空氣量與理論空氣量之比。（）

12.鍋爐的排煙損失主要包括煙氣損失和對(duì)流損失。（）

13.鍋爐中的熱交換器都是通過對(duì)流方式工作的。（）

14.鍋爐的熱效率是指燃料消耗量與產(chǎn)生的熱量之比。（）

15.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)越大，燃料消耗量越少。（）

16.鍋爐的受熱面積是指鍋爐內(nèi)壁面積與外壁面積之和。（）

17.鍋爐的輻射傳熱系數(shù)與爐膛尺寸無關(guān)。（）

18.鍋爐中的熱交換器都是通過直接接觸式工作的。（）

19.鍋爐的熱平衡方程中的各項(xiàng)都是正值。（）

20.鍋爐中的空氣過剩系數(shù)越小，燃燒越充分。（）

五、主觀題（本題共4小題，每題5分，共20分）

1.請(qǐng)簡(jiǎn)要闡述鍋爐傳熱過程中的三種基本方式及其特點(diǎn)。

2.分析鍋爐燃燒過程中影響燃燒效率的主要因素，并說明如何通過數(shù)學(xué)模型來描述這些因素對(duì)燃燒效率的影響。

3.設(shè)計(jì)一個(gè)簡(jiǎn)化的鍋爐傳熱數(shù)學(xué)模型，并說明該模型如何考慮燃料的熱值、空氣過剩系數(shù)和受熱面積等因素對(duì)鍋爐性能的影響。

4.結(jié)合實(shí)際鍋爐運(yùn)行情況，討論鍋爐傳熱和燃燒過程中可能出現(xiàn)的異常情況及其對(duì)鍋爐性能的影響，并提出相應(yīng)的解決方案。

六、案例題（本題共2小題，每題5分，共10分）

1.案例題一：

某工廠采用一臺(tái)10t/h的鍋爐，燃料為煤，其熱值為20MJ/kg。已知鍋爐的受熱面積為120m2，空氣過剩系數(shù)為1.2，鍋爐效率為85%。試計(jì)算：

（1）理論上每小時(shí)需要多少公斤的燃料？

（2）實(shí)際每小時(shí)消耗多少公斤的燃料？

（3）鍋爐每小時(shí)產(chǎn)生的蒸汽量是多少？

2.案例題二：

某工廠鍋爐運(yùn)行過程中，發(fā)現(xiàn)排煙溫度過高，導(dǎo)致熱效率下降。已知鍋爐的燃料為天然氣，熱值為35MJ/m3，空氣過剩系數(shù)為1.1，鍋爐效率為90%。試分析可能導(dǎo)致排煙溫度過高的原因，并提出相應(yīng)的改進(jìn)措施。

標(biāo)準(zhǔn)答案

一、單項(xiàng)選擇題

1.A

2.A

3.B

4.A

5.B

6.C

7.A

8.C

9.B

10.B

11.C

12.C

13.B

14.B

15.A

16.A

17.C

18.B

19.A

20.A

21.A

22.A

23.C

24.A

25.A

二、多選題

1.ABC

2.ABCE

3.ABC

4.ABCD

5.ABCD

6.ABCDE

7.ABC

8.ABCD

9.ABC

10.ABC

11.ABC

12.ABCDE

13.ABC

14.ABCD

15.ABCDE

16.ABC

17.ABCD

18.ABCDE

19.ABCD

20.ABCD

三、填空題

1.導(dǎo)熱、對(duì)流、輻射

2.燃料的熱值

3.燃燒溫度、爐膛尺寸、爐膛材質(zhì)

4.流體性質(zhì)、溫度差、流體流速

5.煙氣損失、對(duì)流損失、輻射損失

6.燃料消耗量、產(chǎn)生的熱量

7.Q1=Q2+Q3

8.間壁式、混合式

9.理論空氣量、實(shí)際空氣量

10.燃料種類、燃燒溫度、受熱面布置

11.鍋爐內(nèi)壁、外壁

12.產(chǎn)生的熱量、燃料消耗量

13.產(chǎn)生的熱量、燃料熱值

14.燃燒溫度、爐膛尺寸、爐膛材質(zhì)

15.流體性質(zhì)、溫度差、流