2010年度全国暖通空调工程师

1.某地冬季通风室外计算温度为0℃，冬季采暖室外计算温度为-5℃。一散发有害气体的生产车间，冬季工作区采暖计算温度为15℃，车间围护结构耗热量Q=242.4kW；车间工作区设全面机械通风系统排除有害气体，机械排风量为9kg/s；设计采用全新风集中热风采暖，设送风量为8kg/s；则该系统冬季的设计送风温度应为下列何项？（空气比热容C_p=1.01kJ/kg·℃）

（A）40.5～42.4℃ （B）42.5～44.4℃ （C）44.5～47.0℃ （D）47.1～49.5℃

答案：[D]

主要解答过程：

《教材（第三版）》P174，根据风量平衡：G_s+G_zj=G_p，得：G_zj=1kg/s

根据热量平衡：Q+cG_pt_n=cG_zjt_w+cG_st_s，其中t_w为冬季采暖室外计算温度-5℃

242.4+1.01×9×15=1.01×1×（-5）+1.01×8×t_s

解得：t_s=47.5℃

2.某厂房设计采用60kPa蒸汽采暖，供气管道最大长度为500m，选择供气管道管径时，平均

单位长度摩擦压力损失值以及供气水平干管末端的管径，应是哪一项？

（A）ΔP_m≤30Pa/m，DN≥20mm （B）ΔP_m≤30Pa/m，DN≥25mm

（C）ΔP_m≤70Pa/m，DN≥20mm （D）ΔP_m≤70Pa/m，DN≥25mm

答案：[D]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P32可知，60kPa属于低压蒸汽系统，根据P78公式（1.6-4）

根据《教材（第三版）》P75，低压蒸汽管路管径不小于25mm。

3.某办公楼会议室计算采暖热负荷为4500kW，采用铸铁四柱640型散热器，采暖热媒为热水，供回水温度为80℃/60℃，会议室为独立环路。办公楼围护结构节能改造后，该会议室的采暖热负荷降至3100W，若原设计的散热器片数与有关修正系数不变，要保持室内温度为18℃（不大于21℃），供回水温度应是下列哪一项？（已知散热器的传热系数计算公式K=2.442Δt^0.321，供回水温差为20℃）

（A）供回水温度为75℃/55℃ （B）供回水温度为70℃/50℃

（C）供回水温度为65℃/45℃ （D）供回水温度为60℃/40℃

答案：[B]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P86公式（1.8-1），各修正系数不变，忽略其影响。改造前后热负荷：

两式相比得：

4.某住宅小区热力管网有四个热用户，管网在正常工况时的水压图和各用户的水流量如图所示，如果关闭用户2，管网的总阻力数应是下列哪一项？（设循环水泵扬程保持不变）

（A）2～5.5Pa/（m³/h）² （B）6～9.5Pa/（m³/h）²

（C）10～13.5Pa/（m³/h）² （D）14～17.5Pa/（m³/h）²

答案：[B]

主要解答过程：

如图所示，设abcd管段下方对应管段为hgfe，2用户以后的管网压头为P_2后=130kPa，Q_2后=45+55=100（m³/h）

关闭2用户后，根据并联公式：，设S₁并联（S_b+g+S_2后）的阻力数为S并

则：

则总阻力数为：S_总=S_a+h+S_并=7.48Pa/（m³/h）2

5.接上题，若关闭用户2，热用户4的水流量是下列哪一项？

（A）28～33.5m³/h （B）53.6～58.5m³/h

（C）58.6～63.5m³/h （D）67～72.5m³/h

答案：[C]

主要解答过程：

关闭2用户后，系统总流量：

190kPa-S_a+hQ′²=（S_b+g+S_2后）（Q₃+Q₄）2

解得：Q₃+Q₄=107.44m³/h

3、4用户等比例失调，失调度为107.44/（45+55）=1.0744

因此，用户4的流量为Q₄=1.0744×55=59.1（m³/h）

6.一容积式水—水换热器，一次水进出口温度为110℃/70℃，二次水进出口温度为60℃/50℃。所需换热量为0.15MW，传热系数为300W/（m²·℃），水垢系数为0.8，设计计算的换热面积应是下列哪一项？

（A）15.8～16.8m² （B）17.8～18.8m² （C）19.0～19.8m² （D）21.2～22.0m²

答案：[B]

主要解答过程：

注意：根据《教材（第二版）》P695或《给水排水规》第5.4.7条，容积式水加热器计算温差应取算数平均温差。

7.某通风系统的过滤器，可选择静电过滤器或袋式过滤器。已知：大气压为101.3kPa，空气温度为20℃。处理风量为3000m³/h，静电过滤器阻力为20Pa，耗电功率为20W；袋式过滤器阻力为120Pa。风机的全压效率为0.80，风机采用三角带传动（滚动轴承）。系统每年运行180天，每天运行10h。若不计电动机的功率损耗，试从节能角度比较，静电过滤器比袋式过滤器年节电数值应是下列哪一项？

（A）110～125kWh （B）140～155kWh （C）160～185kWh （D）195～210kWh

答案：[C]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P266公式（2.8-3）（不考虑电动机容量安全系数K），查表2.8-4三角带传动时_ηm=0.95。

静电除尘器总耗电量：

袋式除尘器总耗电量：

总节电量：W=180×10×（W_袋-W_电）=161.4kWh

8.某会议室有105人，每人每小时呼出CO₂为22.6L。设室外空气中CO₂的体积浓度为400ppm，会议室内空气CO₂允许体积浓度为0.1%；用全面通风方式稀释室内CO₂浓度，则能满足室内CO₂的允许浓度的最小新风量是下列哪一项？

（A）3700～3800m³/h （B）3900～4000m³/h

（C）4100～4200m³/h （D）4300～4400m³/h

答案：[B]

主要解答过程：

注意：ppm的含义为体积分数为百万分之一，即1000ppm=0.1%

室内CO₂的产生量m=（22.6/22.4）×44×105=4.66（kg/h）

根据《教材（第三版）》P229公式（2.6-1），由CO₂的质量平衡：

解得：G=3954m³/h

9.某厂房利用热压进行自然通风，进风口面积F_j=36m²，排风口面积F_p=30m²，进排风口中心的高度差H=12.2m。设进、排风口的流量系数相同，且近似认为ρ_w=ρ_p，则厂房内部空间中余压值为零的界面与进风口中心的距离h_j，为下列哪一项？

（A）4.7～5.2m （B）5.3～5.8m （C）5.9～6.4m （D）6.8～7.3m

答案：[A]

主要解答过程：

由于认为_μj=μ_p，ρ_w=ρ_p，根据《教材（第三版）》P180公式（2.3-16）

h_j+h_p=12.2m

解得：h_j=5m

10.某实验室为空调房间，为节约能耗，采用送风式通风柜，补风取自相邻房间。通风柜柜内进行有毒污染物实验，柜内有毒污染物气体发生量为0.2m³/s，通风柜工作孔面积0.2m²，则通风柜的最小补风量应是下列哪一项？

（A）500～600m³/h （B）680～740m³/h （C）750～850m³/h （D）1000～1080m³/h

答案：[B]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P189公式（2.4-3），由于所求为最小通风量，取β=1.1，控制风速v取0.4。

排风量：L=L₁+vFβ=（0.2+0.4×0.2×1.1）m³/s=0.288m³/s=1036.8m³/h

注意：题干要求计算的为补风量，根据P190：“送风量约为排风量的70%～75%”，取70%。则补风量：L_补=0.7L=725.76m³/h

11.某严寒地区办公建筑，采用普通机械排风系统，风机与电动机采用直联方式，设计工况下的风机效率为60%，电动机效率为90%，风道单位长度的平均阻力为3Pa/m（包括局部阻力和摩擦阻力）。该系统符合节能要求，允许的最大风管长度为下列哪一项？

（A）195～201m （B）204～210m （C）220～240m （D）300～350m

答案：[B]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P266表2.8-4，电动机直联机械效率为1，总效率η_t=0.6×0.9×1=0.54

根据《公建节能》第5.3.26条，普通机械排风系统，W_s=0.32W/（m³/h）

W_s=P/（3600η_t），P=W_s×3600×η_t=622.08Pa则风管长度：L=P/（3Pa/m）=207.4m

12.某五星级宾馆的宴会厅面积为400m²，净高6m。最大用餐人数为200人（实际平均用餐人数为90人），持续用餐时间为2.5h。宴会厅排风量为1300m³/h，房间要求维持正压，正压风量按换气次数0.5次计算。该宴会厅的新风量应为下列哪一项？

（A）2500m³/h （B）3000m³/h （C）4300m³/h （D）6000m³/h

答案：[B]

主要解答过程：

根据《公建节能》第3.0.2条条文说明：“对于出现最多人数的持续时间少于3h的房间，所需新风量可按室内的平均人数确定，该平均人数不应少于最多人数的1/2。”因此题目平均人数为100人。

查表3.0.2得：五星级餐厅人均新风量为30m³/（h·p）

人员所需新风量：V_人=100×30m³/（h·p）=3000m³/h

正压新风量：V_正=400×6×0.5=1200（m³/h）

因为V_人＞V_正+V_排，因此新风量取3000m³/h。

13.某工艺用空调房间采用冷却降温除湿的空调方式，室内设计状态：干球温度为25℃，相对湿度为55%，室温允许波动范围为±0.5℃。房间的冷负荷为21000W，湿负荷为3g/s。问：满足空调要求的空调机组，其经表冷器后的空气温度（即“机器露点”）的最低允许值，用h-d图求解应为下列何项？并写出过程。（当地为标准大气压，取“机器露点”的相对湿度为90%）

（A）9～10℃ （B）11.5～13℃

（C）14～16.5℃ （D）19～22℃

答案：[B]

主要解答过程：

本题室温允许波动范围为±0.5℃，根据《民规》表7.4.10-2可知，最大送风温差为6℃，由于二次回风的机器露点低于一次回风，题目要求机器露点的最低允许值，因此空气处理过程采用二次回风。

热湿比：(www.xing528.com)

如图所示，过室内状态点做7000的热湿比线与90%相对湿度交点即为机器露点，查h-d图得：t_L=12℃。

14.标准大气压下，某房间采用温、湿度独立控制的空调系统，房间末端装置的空气处理过程为干工况。

已知：1）室内空气设计参数t_N=26℃，φ_N=55%。

2）送入处理后新风参数t_C=20℃，φ_C=55%。

3）新风与末端装置处理后的室内空气混合后送入室内，混合后的空气温度为18.6℃。

4）室内热湿比为10000。要求以h-d图绘制处理过程。直接査h-d图，求出送入房间新风量与室内装置处理风量的比值应为下列何值？

（A）0.21～0.30 （B）0.31～0.40 （C）0.41～0.50 （D）0.51～0.60

答案：[B]

主要解答过程：

处理过程如图所示，由于系统为温湿度独立控制，空调末端干工况运行，因此处理过程N—L为等湿冷却。

过N做10000的热湿比线与18.6℃的等温线交点为送风状态点O，O点为处理后新风状态点C与末端处理后状态点L的混合状态点，因此C—O的延长线与N点的等含湿量线的交点即为状态点L。

查h-d图得：h_C=40.3kJ/kg，h_O=45.3kJ/kg，h_L=47.3kJ/kg

由空气混合关系得：

15.某空调房间的计算参数：室温28℃，相对湿度55%，室内仅有显热负荷为8kW，采用一次回风系统、新风比为20%，送风的相对湿度为90%。该系统的设计冷量，应为下列哪一项？（大气条件为标准大气压，室外计算温度为34℃，相对湿度75%，不考虑风机与风道引起的温升）

（A）6.5～12.4kW （B）12.5～14.4kW （C）14.5～16.4kW （D）16.5～18.4kW

答案：[C]

主要解答过程：

查h-d图得：h_W=100.2kJ/kg，h_n=61.55kJ/kg

混合状态点：h_C=0.2h_W+（1-0.2）h_n=69.28kJ/kg

由于仅有显热负荷，过室内点做等含湿量线与90%相对湿度线交点即为送风状态点。

查h-d图得：h_O=52.89kJ/kg，t_O=20℃

因此总风量：

系统设计冷量为：Q_L=G（h_C-h_O）=16.23kW

16.某空调办公室夏季室内设计温度为25℃，采用1.0m×0.15m的活动百叶风口送风，风口紊流系数为0.16，送风口送风温度为15℃。问：距离风口1.0m处的送风射流轴心温度为下列何值？

（A）18.0～18.4℃ （B）18.5～18.9℃ （C）19.0～19.8℃ （D）20.0～20.8℃

答案：[D]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P424公式（3.5-3），注意此处的当量直径d₀在教材第15次印刷版本已勘误为水力直径，即：

17.某空调系统采用表冷器对空气进行冷却除湿，空气的初始状态参数为：h₁=53kJ/kg，t₁=30℃；空气的终状态参数为：h₂=30.2kJ/kg，t₂=11.5℃。空气为标准大气压，空气的比热为1.01kJ/（kg·℃），试求处理过程的析湿系数应是下列哪一项？

（A）1.05～1.09 （B）1.10～1.14 （C）1.15～1.19 （D）1.20～1.25

答案：[D]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P401公式（3.4-11）

18.某风机盘管的冷量的计算公式：Q=A（t_s-t_g）e^0.02tse^0.0167tg，式中，A—常数，t_s—进风湿球湿度（℃），t_g—供水温度（℃）。若风机盘管的实际进口空气状态符合国家标准规定的试验工况参数，实际供水温度t_g1=12℃，该风机盘管实际冷量与额定冷量的比值应为下列何项？

（A）0.60～0.70 （B）0.75～0.85 （C）1.15～1.25 （D）1.50～1.60

答案：[A]

主要解答过程：

根据《风机盘管机组》（GB/T19232—2003）表4，标准试验工况为t_s0=19.5℃，t_g0=7℃

因此冷量比值为：

19.某风机转速为2900r/min，若风机减振器选用金属弹簧型，减振器固有频率应为下列哪一项？

（A）4～5Hz （B）9～13Hz （C）18～21Hz （D）45～50Hz

答案：[B]

主要解答过程：

2900r/min=48.33r/s=48.33Hz

根据《暖规》第9.3.3条：

20.沿海某地为标准大气压，冬季的室外平均风速为4.5m/s，室外温度为0℃，空气密度为1.29kg/m³。该地洁净室与室外合理的设计正压值，应为下列何项？

（A）5Pa （B）10Pa （C）15Pa （D）25Pa

答案：[D]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P463公式（3.6-11）

压力复核计算：正压值应高于迎面风压5Pa，即为：11.76Pa+5Pa=16.76Pa，选择D选项。

21.某风冷热泵机组工质为R22，冬季工况：冷凝温度为40℃，蒸发温度为-5℃，进出蒸发器的空气参数（标准大气压）分别为：温度6℃，相对湿度90%（含湿量d_R=5.2g/kg_干空气）和温度0℃，相对湿度100%（含湿量d_C=3.8g/kg_干空气）。若采用凝结后冷媒热液化霜，如图所示为其理论循环，点3为冷凝器出口状态。请判断热量是否满足化霜要求，1kg制冷剂成霜后，化霜需要的热量应是哪一项？（注：各点比焓见下表）

（A）化霜需求的热量为8.30～8.80kJ，可化霜

（B）化霜需求的热量为8.30～8.80kJ，不可化霜

（C）化霜需求的热量为9.10～9.60kJ，可化霜

（D）化霜需求的热量为9.10～9.60kJ，不可化霜

答案：[A]

主要解答过程：

本题十分难做，首先题目没有给出霜的溶化潜热，需要根据相关资料查得：冰的溶解热为：333.03kJ/kg（红宝书P20，0℃的水和冰的焓差），还需要理解“凝结后冷媒热液化霜”的含义，即为利用3点和5点之间的焓差进行融霜。

查h-d图得，空气进出口焓差为：Δh=19.14-9.44=9.7（kJ/kg），含湿量差为：Δd=5.2_-3.8=1.4（g/kg_干空气）

每1kg制冷剂从蒸发器吸热量：Δh₀=h₁-h₄=h₁-h₃=415.13-239.35=175.78（kJ/kg）

每1kg制冷剂对应的空气质量流量为：m₀=Δh₀/Δh=18.12kg

每1kg制冷剂对应的结霜量为：m_霜=Δdm₀=25.37g=0.02537kg

融霜所需热量为：Q=m_霜×333.03kJ/kg=0.02537kg×333.03kJ/kg=8.45kJ

采用凝结后冷媒热液化霜的方法，1kg制冷剂所能提供的热量为：Q_化=h₃-h₅=15.04kJ/kg＞Q因此，可以实现化霜。

22.某溴化锂吸收式机组，其发生器出口溶液浓度为57%，吸收器出口溶液浓度为53%，求循环倍率为下列哪一项？

（A）13～13.15 （B）13.2～13.3 （C）13.5～14.1 （D）14.2～14.3

答案：[D]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P640公式（4.5-15）

23.某吸收式溴化锂制冷机组的热力系数为1.1，冷却水进出水温差为6℃，若制冷量为1200kW，则计算的冷却水量为多少？

（A）165～195m³/h （B）310～345m³/h （C）350～385m³/h （D）390～425m³/h

答案：[B]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P637公式（4.5-6）

因此，冷却水负荷为：

ϕ_K=ϕ₀+ϕ_g=2290.91kW

冷却水流量为：

24.某冷库地处标准大气压，其一内走廊与-15℃的冷藏间相邻。已知冷藏间外侧空气参数：16℃，φ=85%。冷藏间与走廊之间传热系数K=0.371W/（m²·K），隔墙外表面换热阻R_w=0.125m²·℃/W。求走廊隔墙外表面温度，并判断隔墙外表面是否会结露？

（A）14～15°C，不会结露 （B）14～15°C，会结露

（C）12～13°C，不会结露 （D）12～13°C，会结露

答案：[A]

主要解答过程：

查h-d图得室内状态点露点温度：t_L=13.4℃

根据墙体热平衡方程：

，因此隔墙外表面不会结露。

25.山地城市某高层建筑使用人工煤气，顶层的民用燃具的燃气管道终点比调压箱出口管道高出300m。已知燃气的密度为0.71kg/m³，空气的密度为1.20kg/m³，调压箱出口压力为1500Pa，调压箱至用户燃气具的压力降为500Pa。计算用户燃气具前压力并判断是否满足燃具要求。

（A）用户燃气具前压力为2400～2500Pa，满足用户燃气具前额定压力要求

（B）用户燃气具前压力为2400～2500Pa，不符合用户燃气具前额定压力要求

（C）用户燃气具前压力为2900～3000Pa，满足用户燃气具前额定压力要求

（D）用户燃气具前压力为2900～3000Pa，不符合用户燃气具前额定压力要求

答案：[B]

主要解答过程：

根据《教材（第三版）》P811公式（6.3-1）

因高差引起的附加压头：

ΔP=9.81（ρ_a-ρ_g）ΔH=9.81×（1.2-0.71）×300=1442.07Pa

用户燃气具前压力：

P=1500-500+ΔP=2442.07Pa

根据《燃气设计规》（GB 50028—2006）表10.2.2，人工煤气用户设备燃烧器的额定压力要求为1000Pa，因此实际燃气具前压力超出了规范规定的额定压力。