2025年度勘察設(shè)計注冊公用設(shè)備工程師資格考試[動力暖通空調(diào)+暖通空調(diào)]復(fù)習(xí)題及答案一、復(fù)習(xí)題1.某卡諾熱機工作于600℃的高溫?zé)嵩春?0℃的低溫?zé)嵩粗g，若實際循環(huán)的熱效率為卡諾循環(huán)的65%，求實際循環(huán)中每吸收1000kJ熱量時對外做的凈功。2.某建筑外墻由三層材料組成，內(nèi)層為20mm厚的石灰砂漿（λ?=0.81W/(m·K)），中間為240mm厚的燒結(jié)普通磚（λ?=0.81W/(m·K)），外層為30mm厚的水泥砂漿（λ?=0.93W/(m·K)）。已知室內(nèi)溫度20℃，室外溫度-5℃，內(nèi)表面換熱系數(shù)α?=8.7W/(m2·K)，外表面換熱系數(shù)α?=23W/(m2·K)。計算該外墻的總傳熱系數(shù)K及單位面積的傳熱量q。3.某空調(diào)冷凍水系統(tǒng)采用DN150的無縫鋼管（內(nèi)徑d=156mm）輸送冷凍水，流量為50m3/h，水溫12℃（密度ρ=999.4kg/m3，動力黏度μ=1.236×10?3Pa·s），管壁絕對粗糙度Δ=0.1mm。判斷管內(nèi)流動狀態(tài)，計算50m管長的沿程阻力損失（取管壁粗糙度修正后的摩擦系數(shù)λ）。4.某辦公室長8m、寬6m、高3m，位于北緯30°地區(qū)，南向外墻為240mm厚磚墻（傳熱系數(shù)K=1.5W/(m2·K)），外窗為單層透明玻璃（面積6m2，傳熱系數(shù)K=5.8W/(m2·K)，太陽得熱系數(shù)SHGC=0.85）。夏季設(shè)計日，室外計算溫度35℃，室內(nèi)設(shè)計溫度26℃，太陽輻射照度垂直墻面分量為500W/m2，窗玻璃修正系數(shù)C?=1.0，室內(nèi)人員5人（顯熱散熱量70W/人），設(shè)備總散熱量300W。計算該辦公室夏季空調(diào)冷負(fù)荷（不考慮地面?zhèn)鳠峒皾B透風(fēng)負(fù)荷）。5.某機械加工車間體積為2000m3，生產(chǎn)過程中散發(fā)一氧化碳（CO），散發(fā)量為0.05g/s。車間要求CO濃度不超過30mg/m3（標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)），室外空氣中CO濃度為5mg/m3。計算該車間的全面通風(fēng)量（保留兩位小數(shù)）。6.某28層住宅建筑（建筑高度90m），防煙樓梯間采用自然通風(fēng)方式，前室采用機械加壓送風(fēng)系統(tǒng)。已知前室門為雙扇平開防火門（單扇門寬1m，高2.1m），設(shè)計風(fēng)速為0.7m/s。計算前室的加壓送風(fēng)量（按門洞斷面風(fēng)速法計算，漏風(fēng)附加率10%）。7.某酒店空調(diào)冷負(fù)荷為3000kW，擬選用螺桿式冷水機組，機組名義工況制冷量為1000kW，能效比（COP）為5.2。若考慮10%的負(fù)荷附加率，需配置幾臺機組？單臺機組的輸入功率是多少？8.某熱水供暖系統(tǒng)總循環(huán)水量為80m3/h，供回水溫度為85℃/60℃，系統(tǒng)最不利環(huán)路總阻力為45kPa（包括設(shè)備阻力）。計算循環(huán)水泵的流量和揚程（流量附加率10%，揚程附加率15%）。9.某燃?xì)忮仩t房設(shè)計熱負(fù)荷為12MW，選用熱效率為92%的燃?xì)忮仩t（天然氣低位熱值Q?=35.5MJ/m3）。計算鍋爐的天然氣小時消耗量（保留兩位小數(shù)）。10.某醫(yī)院病房（人員密度0.5人/m2）采用全空氣空調(diào)系統(tǒng)，房間面積40m2，室內(nèi)設(shè)計溫度26℃，相對濕度60%。根據(jù)《民用建筑供暖通風(fēng)與空氣調(diào)節(jié)設(shè)計規(guī)范》（GB50736-2012），確定該房間的最小新風(fēng)量標(biāo)準(zhǔn)。二、答案及解析1.卡諾循環(huán)效率η_c=1-T?/T?，其中T?=600+273=873K，T?=30+273=303K，故η_c=1-303/873≈0.653（65.3%）。實際效率η=0.65×0.653≈0.424。凈功W=η×Q?=0.424×1000=424kJ。2.各層熱阻：R?=δ?/λ?=0.02/0.81≈0.0247m2·K/W；R?=0.24/0.81≈0.2963m2·K/W；R?=0.03/0.93≈0.0323m2·K/W；內(nèi)表面換熱熱阻R?=1/α?≈0.1149m2·K/W；外表面換熱熱阻R?=1/α?≈0.0435m2·K/W?？偀嶙鑂_total=R?+R?+R?+R?+R?≈0.1149+0.0247+0.2963+0.0323+0.0435≈0.5117m2·K/W?？倐鳠嵯禂?shù)K=1/R_total≈1/0.5117≈1.95W/(m2·K)。單位面積傳熱量q=K×(t?-t?)=1.95×(20-(-5))=48.75W/m2。3.流速v=4Q/(πd2)=4×50/(3600×π×0.1562)≈0.72m/s。雷諾數(shù)Re=vdρ/μ=0.72×0.156×999.4/(1.236×10?3)≈91300>4000，為湍流。相對粗糙度Δ/d=0.1/156≈0.00064。查莫迪圖或使用科爾布魯克公式，λ≈0.021。沿程阻力h_f=λ×(l/d)×(v2/(2g))=0.021×(50/0.156)×(0.722/(2×9.81))≈0.021×320.51×0.0264≈0.177m（水柱），即1.73kPa（ρgh=999.4×9.81×0.177≈1730Pa）。4.（1）外墻傳熱冷負(fù)荷：外墻面積=8×3×2（南北）-6（外窗）=42m2（僅計算南墻），Q?=K×F×(t_w-t_n)=1.5×42×(35-26)=567W。（2）外窗傳熱冷負(fù)荷：Q?=K×F×(t_w-t_n)=5.8×6×(35-26)=313.2W。（3）外窗太陽輻射冷負(fù)荷：Q?=SHGC×C?×I×F=0.85×1.0×500×6=2550W。（4）人員顯熱冷負(fù)荷：Q?=5×70=350W。（5）設(shè)備冷負(fù)荷：Q?=300W。總冷負(fù)荷=567+313.2+2550+350+300=4080.2W≈4.08kW。5.全面通風(fēng)量L=(X)/(C_n-C_w)，其中X=0.05g/s=50mg/s，C_n=30mg/m3，C_w=5mg/m3，故L=50/(30-5)=2m3/s=7200m3/h。6.前室門洞總面積A=2×1×2.1=4.2m2（雙扇門），送風(fēng)量L=A×v×3600=4.2×0.7×3600=10584m3/h。考慮10%附加率，總送風(fēng)量=10584×1.1=11642.4m3/h≈11640m3/h。7.總冷負(fù)荷=3000×1.1=3300kW。單臺機組名義制冷量1000kW，需配置4臺（3臺僅3000kW，不足3300kW）。單臺輸入功率=制冷量/COP=1000/5.2≈192.31kW。8.水泵流量=80×1.1=88m3/h。水泵揚程=45×1.15=51.75kPa≈5.28m（水柱）。9.鍋爐熱負(fù)荷Q=12MW=12×103kJ/s。天然氣消耗量V=Q/(η×Q?)=12×103/(0