中国大学工程热力学_21答案(慕课2023课后作业答案)

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第一章 基本概念与定义

【工程热力学】第一章 知识点1.1-1.3

1、中国收缩喷管是大学一种使气流速度增大的设备，以一定压力、工程温度，热力低于音速的学答速度流入后在其内膨胀， 温度压力下降，案慕案流速增高后流出喷管。课课由质量守恒，后作进出口的业答质量流量是相同的，同时可以认为气流流经喷管时散热可忽略不计。中国取喷管为系统，大学是工程什么系统？
A、开口非绝热系；
B、热力开口绝热系：
C、学答孤立系；
D、案慕案闭口非绝热系；

2、系统处于平衡状态时___________。
A、表压力不变；
B、表压力和绝对压力都不变；
C、绝对压力不变；
D、表压力和绝对压力都改变；

3、不计恒力场作用，平衡态单相系统内各点的状态参数，如密度__________。
A、在不断地变化；
B、必定是接近相等；
C、必定是均匀一致的；
D、不一定是均匀一致；

4、以下是强度量的是？
A、温度；
B、体积；
C、压力；
D、熵；

5、一个没有质量变化的系统意味着这是一个闭口系统。

6、开口系统有可能是一个绝热系统。

7、孤立系统内工质的状态不能发生变化，这种说法是否正确？

8、质量相同的物体A和B，因TA>TB，所以物体A具有的热量较物体B多。

9、对于两个处于平衡状态的简单可压缩系，只要两个状态参数一一对应相等，就可判定此两系统的平衡状态相等。

【工程热力学】第一章 知识点1.4-1.6

1、q=△u+(p2v2-p1v1),该式的适用条件为：
A、闭口系统；
B、稳流系统；
C、稳流过程，无技术功；
D、稳流系统，忽略动能和位能；

2、在发电厂运行过程中，每发电1千瓦时消耗372克煤。假设煤的热值为29308 kJ/kg，请计算发电厂的平均效率ηt。
A、31%；
B、33%；
C、35%；
D、37%；

3、某房间冬季通过墙壁和窗子向外散热70000kJ/h，房间内有两只40W电灯照明，其他家电耗电约100W，为维持房内温度不变，房主购买供暖系数为5的热泵，求热泵最小功率。
A、3.45kW；
B、3.65kW；
C、3.85kW；
D、4.05kW；

4、下列关于“可逆过程”的表述中，正确的是
A、准静态过程即为可逆过程；
B、可逆过程中不会发生功变热的转化；
C、可以恢复到初始状态的过程即为可逆过程；
D、可逆过程中没有耗散。

5、以下说法不正确的是：
A、热和功都是能量的传递形式；
B、热是状态量，功是过程量；
C、只有在过程进行时才有功；
D、热量是物质分子有序运动的结果；

6、以下说法正确的是：
A、在环境状态下，机械能和电能在理论上可以100%转换为有用功的能量；
B、在环境状态下，热能和内能只有部分可以转换为有用功的能量；
C、在环境状态下，环境的内能不可能转换为有用功的能量；
D、有效能效率越高，表示系统中不可逆因素引起的有效能损失越小；

7、经过一个不可逆过程后，工质可以恢复到原来的状态。

8、系统在相同的初、终状态之间的可逆过程中作功相同。

9、定质量的空气在无摩擦、不导热的汽缸和活塞中被缓慢压缩。该过程不能确定是否可逆。

10、刚性绝热容器分隔成两部分，一部分装气体，一部分抽成真空，中间是隔板，当取气体为系统时，若突然抽去隔板，系统不做功。

第二章 热力学第一定律

【工程热力学】第二章 知识点2.1-2.2

1、热力学第一定律用于：
A、开口系统、理想气体、稳定流动；
B、闭口系统、实际气体、任意流动；
C、任意系统、任意工质、任意过程；
D、任意系统、任意工质、可逆过程；

2、功不是状态参数，热力学能和推动功之和：
A、不是状态参数；
B、不是广延量；
C、是状态参数；
D、没有意义；

3、q=?h+wt适用于__________。
A、理想气体、闭口系统、可逆过程；
B、实际气体、开口系统、可逆过程；
C、任意气体、闭口系统、任意过程；
D、任意气体、开口系统、稳流过程；

4、q=?h-∫1,2 vdp适用于__________。
A、理想气体、闭口系统、可逆过程；
B、任意气体、开口系统、可逆过程；
C、任意气体、闭口系统、任意过程；
D、任意气体、开口系统、稳流过程；

5、闭口系统功的计算式W=U1-U2可适用于可逆与不可逆的绝热过程。

6、泵和风机内流体被绝热压缩时，稳定流动方程可简化为：ws=h2-h1。

第三章 气体和蒸汽的性质

【工程热力学】第三章 知识点3.1-3.5

1、下列哪些气体可以近似看作理想气体？
A、柴油机起动空气瓶中的高压气体；
B、动力机内的水蒸气；
C、空调设备中空气所含水蒸气；
D、冰箱压缩机内的制冷剂气体；

2、下列不是理想气体状态方程的是：
A、pV=nRmT；
B、pV=mRT；
C、pv=RT；
D、pV=RT；

3、q=∫1,2 cVdT+∫1,2 pdv为：
A、理想气体、闭口系统、可逆过程；
B、实际气体、开口系统、可逆过程；
C、任意气体、闭口系统、任意过程；
D、任意气体、开口系统、任意过程；

4、理想气体可逆吸热过程，下列哪个参数是一定增加的？
A、热力学能；
B、熵；
C、压力；
D、温度；

5、当锅炉内的温度等于该压力对应饱和温度时，锅炉内可能为：
A、饱和水蒸气；
B、饱和水；
C、湿蒸气；
D、A或B或C；

6、液态水温度为65℃（65℃对应饱和压力为0.025MPa），可以判定其压力：
A、大于0.025MPa；
B、等于0.025MPa；
C、大于或等于0.025MPa；
D、无法确定；

7、如工质为水，其压力越高，其汽化潜热：
A、降低；
B、增大；
C、不变；
D、不定；

8、为判别由蒸汽构成的闭口系的两个状态相同，下列说法正确的是：
A、压力和温度分别相同；
B、与外界无热量交换；
C、与外界没有体积变化功交换；
D、两状态温度相同且系统在两状态间变化与外界无热及功交换；

9、对密闭容器中的汽水混合物加热，其干度：
A、降低；
B、增大；
C、不变；
D、不定；

10、下列说法错误的是
A、气体比热容随气体种类不同而异；
B、气体比热容随气体过程不同而异；
C、气体比热容随气体温度不同而异；
D、气体比热容随气体种类不同而异，但不随状态改变而改变。

11、比热容c、cp、cV均为状态参数。

12、对于理想气体，cp、cV只是温度的单值函数

13、du=cVdT和dh=cpdT均适用于理想气体和实际气体的任何过程。

14、绝热容器内盛有一定气体，外界通过容器内叶轮向空气加入wkJ的功。若气体视为理想气体，则气体内能、焓、温度均增加，熵不变。

15、温度介于三相点温度和临界温度之间时，只能发生蒸汽与固体间的转变。

第四章 气体和蒸汽的基本热力过程

【工程热力学】第四章 知识点4.1-4.3

1、在空气可逆定压加热过程中，必然是：
A、空气作功量小于其热力学能增加量；
B、空气作功量等于其热力学能增加量；
C、空气作功量大于其热力学能增加量；
D、不一定；

2、工质是理想气体的系统在多变过程中，降温又升压，则：
A、n=k；
B、n<k；
C、n>k；
D、n≤k；

3、蒸气的哪些过程可看成是定压过程
A、水在锅炉内加热过程；
B、从汽轮机排出的乏汽在冷凝器中凝结的过程；
C、蒸汽在汽轮机内膨胀的过程；
D、制冷剂在蒸发器内汽化的过程：

4、蒸气的哪些过程可看成是绝热过程
A、水在锅炉内加热过程；
B、制冷剂在压缩机内的压缩过程；
C、蒸汽在汽轮机内膨胀的过程；
D、水在水泵内升压过程：

5、绝热过程即定熵过程。

6、定容过程是一种无膨胀功的过程，并不是所有无膨胀功的过程都是定容过程。

7、任意气体定温过程的膨胀功等于技术功。

8、多变过程即任意过程。

第八章 压气机的热力过程

【工程热力学】第八章 知识点8.1-8.2

1、活塞式压气机采用分级压缩、级间冷却且各级压比相同工艺，与分级压缩、级间冷却但各级压比不同相比较，前者比后者______。
A、压气机耗功增大，容积效率下降；
B、压气机耗功不变，容积效率下降；
C、压气机耗功下降，容积效率增大；
D、压气机耗功下降，容积效率下降；

2、叶轮式压气机压头高、流量小、连续性生产。

3、压气机按定温压缩时，气体对外放出热量，而按绝热压缩时，不向外放热，所以绝热压缩更为经济。

4、压气机的定温效率是压缩前气体的状态相同、压缩后气体的压力相同时，可逆定温压缩过程所消耗的功和实际压缩过程所消耗的功之比。

5、对一定大小气缸的活塞式压气机，因余隙容积的存在，生产1kg气体的理论耗功增大，压气机生产量下降。

第五章 热力学第二定律

【工程热力学】第五章 知识点5.1-5.5

1、有位发明家声称他设计了一种机器，当这台机器完成一个循环时，可以从单一热源吸收了1000kJ的热，并输出1200kJ的功，这台热机：
A、违反了第一定律；
B、违反了第二定律；
C、违反了第一定律和第二定律；
D、既不违反第一定律也不违反第二定律；

2、关于热力学第二定律表述，正确的是：
A、不可能从热源吸取热量使之变为有用功而不产生其他影响；
B、不可能从热源吸收热量使之完全变为有用功；
C、热量不可能从高温物体传向低温物体而不产生其他变化；
D、不可能把热量从低温物体传向高温物体而不产生其他变化；

3、如果热源温度不变，增大卡诺循环的输出功，则卡诺循环的热效率将：
A、增大；
B、不变；
C、减小；
D、不定；

4、系统经不可逆绝热过程后，其熵变?S12：
A、大于零；
B、等于零
C、小于零；
D、不定；

5、不可能从单一热源吸收热量使之完全变为有用功。

6、在两个不同温度的恒温热源间工作的一切热机，具有相同的热效率，且与工质性质无关。

7、在两个不同温度的恒温热源间工作的任何不可逆热机，其热效率总小于在这两个热源间工作的可逆热机的热效率。

8、ηc=1-TL/TH，适用于多热源可逆循环，任意工质。

9、相同温限内一切可逆循环的热效率相等。

10、相同温限内可逆循环的热效率必大于不可逆循环的热效率。

11、不可逆循环中工质与热源的换热量和换热时热源温度比的总和大于零。

12、经过不可逆循环，∫ds>0，∫δq/Tr<0。

13、熵增大的过程必定是吸热过程。

14、定熵过程必为可逆绝热过程。

【工程热力学】第五章 知识点5.6-5.10

1、在环境条件和热源确定后，热量火无在以下哪种情况下可以消除或减少：
A、增强系统换热效果；
B、提高热量火用；
C、降低热量火用；
D、没有任何办法；

2、设有一绝热空气透平，进口空气初始状态为p1=0.6 MPa，t1=200 °C，c1=160 m/s，终了状态为p2=0.1 MPa，t2=40 °C，c2=80 m/s，试求每千克空气在初始状态下的焓?。空气定压比热cp=1.004 kJ/(kg K)，环境状态p0=0.1 MPa，t0=17°C。
A、0.87kJ/kg；
B、161.6kJ/kg；
C、171.2kJ/kg；
D、190.66kJ/kg；

3、以下关于系统吸放热对热量火用的影响正确的是：
A、系统吸热，热量火用减少；
B、系统吸热，热量火用增大；
C、系统放热，热量火用减少；
D、系统放热，热量火用增大；

4、开口系熵平衡方程可写成：系统的熵变等于流入系统的熵，减去流出系统的熵，减去系统的熵产。

5、流入(出)系统的熵都包括两部分：物质流进(出)带进(出)的熵和换热造成的熵的增减。

6、在不可逆绝热的稳态稳流过程中，开口系统的总熵保持不变(△SCV=0)，出口截面的比熵大于进口截面的比熵。

7、孤立系统的熵只能减小，不能增大，其极限状况是孤立系统内一切过程全部可逆，则系统熵保持不变。

8、孤立系统内不可实现使系统熵减小的过程，但闭口绝热系统内可实现使系统熵减小的过程。

9、一切实际过程都不可逆，孤立系统内一切实际过程都朝着使系统熵增大的方向进行。

10、冷量火用的计算与热量火用的计算完全相同。

11、流入系统各种火用量之和减离开系统各种火用量之和减各种不可逆过程造成火用损失等于系统火用变化量

12、过程不可逆性造成的系统火用损失都可用过程的熵变与环境介质温度的乘积表示。

第七章 气体与蒸汽的流动

【工程热力学】第七章 知识点7.1-7.4

1、某个管道是喷管还是扩压管，不取决于_____，而取决于管道_____的变化。
A、流体流速变化，形状；
B、流体压力变化，形状；
C、流体流速与压力变化，形状；
D、管道形状，内流体流速和压力；

2、为使入口为亚音速的蒸汽增速，应采用______型喷管。
A、渐括或缩放；
B、渐括或渐缩；
C、渐缩或缩放；
D、渐缩或直管；

3、p1=1MPa、T1=473K的空气可逆绝热流经一缩放喷管，若进口流速很低可忽略不计，喷管喉部截面上温度Tcr=394K，出口截面上温度T2=245K，空气的比定压热容取定值，cp=1004J/(kg·K），则喷管各截面上最大流速cf,max是_______。
A、313m/s；
B、399m/s；
C、436m/s；
D、677m/s；

4、若渐缩喷管入口参数不变，则出口截面压力与喷管背压_____。
A、有正比关系；
B、关系不大；
C、有一定的关系；
D、完全无关；

5、气体在设计合理的扩压管渐扩段（dA＞0），流速
A、大于等于当地音速；
B、等于当地音速；
C、小于当地音速；
D、大于当地音速。

6、气体的声速方程为c=√kRgT。

7、根据几何条件，当马赫数小于1时，气流速度增加要求截面积减小。

8、气体以低于当地声速流入渐括喷管不可能使气流可逆加速。

9、按最小截面计算喷管流量是因为最小截面的流量最小。

10、对于缩放喷管，当喉部截面是临界截面，气流出口压力等于临界压力，流速等于当地声速。

11、对于收缩喷管，当喷管背压小于临界压力时，喷管出口截面的压力只能达到背压。

第九章 气体动力循环

【工程热力学】第九章 知识点9.1-9.2

1、提高热效率的方法有：
A、提高平均吸热温度；
B、提高平均放热温度；
C、使循环接近理想可逆循环；
D、减小平均吸放热温度的温差

2、增大柴油机混合加热理想循环热效率的方法可以是：
A、增大压缩比；
B、增大定容升压比；
C、增大预胀比；
D、减小压缩比；

3、不可逆过程存在的原因可能是漏热、漏气、摩擦、温差等。

4、第二定律分析法即火用分析法。

5、气体循环的空气标准假设中，燃烧和排气的过程被分别假设为可逆吸热过程和不可逆放热过程。

6、对于活塞式内燃机各种理想循环来说，定容加热循环的热效率最高，定压加热循环的热效率最低，混合加热循环的热效率介于两者之间。

第十章 蒸汽动力装置循环

【工程热力学】第十章 知识点10.1

1、工程上尚无进行卡诺循环的蒸汽动力装置的原因是_______。
A、卡诺循环的工质只能是理想气体；
B、循环放热量太大，吸热量太小；
C、湿饱和蒸汽区温限太小且压缩两相介质困难；
D、不能实现等温吸热和等温放热；

2、对于朗肯循环，提高初压________。
A、循环热效率减小；
B、循环热效率增大；
C、汽轮机内部效率提高；
D、汽轮机内部效率降低；

3、对于以水为工质的蒸汽动力装置，下列说法正确的是
A、在汽化和凝结时可维持定温；
B、可利用各种燃料，如煤、渣油，甚至可燃垃圾；
C、循环的平均放热温度可以接近环境温度；
D、冷却塔有水蒸气排出，实际为开式循环。

4、朗肯循环是由两个定温和两个绝热过程组成的蒸汽动力循环。

第十一章 制冷循环

【工程热力学】第十一章 知识点11.2

1、与采用可逆膨胀机相比，压缩蒸气制冷循环中采用节流阀简化了系统设备，______了制冷量，_______了制冷系数。
A、增加，提高；
B、增加，降低；
C、降低，提高；
D、降低，降低；

2、工程上，压缩蒸气制冷装置中常常采用使制冷工质在冷凝器中冷凝后继续降温，即所谓的过冷工艺，以达到______制冷量，_______制冷系数。
A、增加，提高；
B、增加，降低；
C、降低，提高；
D、降低，降低；

3、合适的制冷剂要保证其在T-s图上的上下界限线要平缓。

【工程热力学】期末考试

工程热力学期末测试

1、某空调系统换热器把压力p1=101kpa、温度t1=35度、流量为qm1=0.5kg/s的空气等压冷却，再与流量为qm3=0.25kg/s、t3=20度，压力同为101kPa的空气流混合进入风管，已知换热器的散热率为15.1kW，求风管内气流温度t4。已知空气的焓值h=cp*T
A、5度
B、10度
C、15度
D、25度

2、刚性绝热容器A初始时真空，连接到参数保持恒定（p，T，h）的充气管上进行充气，若管线中气体温度T为30℃，求充气至压力p后A内气体温度T2。已知改气体的cp为1005J/(kg*K)，cv为718J/(kg*K)。
A、42℃
B、93℃
C、151℃
D、175℃

3、容积为V=0.6m3的压缩空气瓶内装有表压力pe1=9.9MPa、温度T1=27℃的压缩空气。打开空气瓶上的阀门用以启动柴油机，问瓶中压力降低到p2=7MPa时，用去多少空气？
A、15.7kg
B、14.7kg
C、13.7kg
D、16.7kg

4、如从Tc=253K的低温热源将419000kJ/h的热量排向T0=17℃的环境大气，求理想情况下每秒排向大气的热量。
A、17.0kW
B、133.4kW
C、116.4kW
D、150.4kW

5、100kPa、17℃的空气再压气机内绝热压缩到400kPa，然后进入喷管绝热膨胀，回复到100kPa，若压气机及喷管内过程均可逆，空气进入和排出压气机时宏观动能和位能变化可忽略不计，求喷管出口截面上气流速度。
A、183.3m/s
B、251.3m/s
C、330.2m/s
D、531.9m/s

6、空气在轴流压缩机中被绝热压缩，压力比为4.2，初终态温度分别为30℃和227℃。若空气作理想气体，比热容取定值cp=1005J/(kg*K)，气体常数Rg=287J/(kg*K)。求压气机压缩过程气体做功能力损失（T0=20℃)。
A、26.66kJ/kg
B、16.86kJ/kg
C、8.86kJ/kg
D、20.26kJ/kg

7、与采用可逆膨胀机相比，压缩蒸气制冷循环中采用节流阀简化了系统设备，______了制冷量，_______了制冷系数。
A、增加，降低
B、增加，提高
C、降低，降低
D、降低，提高

8、某个管道是喷管还是扩压管，不取决于_____，而取决于管道_____的变化。
A、管道形状，内流体流速和压力；
B、流体流速变化，形状；
C、流体压力变化，形状；
D、流体流速与压力变化，形状；

9、工质是理想气体的系统在多变过程中，降温又升压，则：
A、n=k；
B、n<k；
C、n>k；
D、n≤k；

10、收缩喷管是一种使气流速度增大的设备，以一定压力、温度，低于音速的速度流入后在其内膨胀， 温度压力下降，流速增高后流出喷管。由质量守恒，进出口的质量流量是相同的，同时可以认为气流流经喷管时散热可忽略不计。取喷管为系统，是什么系统？
A、开口绝热系：
B、开口非绝热系；
C、孤立系；
D、闭口非绝热系；

11、当锅炉内的温度等于该压力对应饱和温度时，锅炉内可能为：
A、饱和水蒸气；
B、饱和水；
C、湿蒸气；
D、A或B或C；

12、闭口系工质经历不可逆变化过程，系统对外作功20kJ，与外界换热-20kJ，则系统的熵
A、增加；
B、减少；
C、不变；
D、不能确定。

13、对于不可逆绝热稳流系统，系统熵变 ，工质进出口熵变（出口减进口） 。
A、大于0，大于0；
B、等于0，大于0；
C、大于0，等于0；
D、等于0，等于0。

14、对于朗肯循环，提高初压________。
A、循环热效率减小；
B、循环热效率增大；
C、汽轮机内部效率降低；
D、汽轮机内部效率提高；

15、提高热效率的方法有——。
A、提高平均吸热温度；
B、提高平均放热温度；
C、使循环接近理想可逆循环；
D、减小平均吸放热温度的温差；

16、以下说法正确的是——。
A、在环境状态下，机械能和电能在理论上可以100%转换为有用功的能量；
B、在环境状态下，热能和内能只有部分可以转换为有用功的能量；
C、在环境状态下，环境的内能不可能转换为有用功的能量；
D、有效能效率越高，表示系统中不可逆因素引起的有效能损失越小；

17、蒸气的哪些过程可看成是定压过程——。
A、水在锅炉内加热过程；
B、从汽轮机排出的乏汽在冷凝器中凝结的过程；
C、蒸汽在汽轮机内膨胀的过程；
D、制冷剂在蒸发器内汽化的过程：

18、对一定大小气缸的活塞式压气机，因余隙容积的存在，生产1kg气体的理论耗功增大，压气机生产量下降。

19、在两个不同温度的恒温热源间工作的一切热机，具有相同的热效率，且与工质性质无关。

20、绝热容器内盛有一定气体，外界通过容器内叶轮向空气加入wkJ的功。若气体视为理想气体，则气体内能、焓、温度均增加，熵不变。

21、泵和风机内流体被绝热压缩时，稳定流动方程可简化为：ws=h2-h1。

22、对于活塞式内燃机各种理想循环来说，定容加热循环的热效率最高，定压加热循环的热效率最低，混合加热循环的热效率介于两者之间。

中国大学工程热力学_21

中国大学工程热力学_21是热力学的一种，是应用于工程中的热力学方法。热力学是研究热、功、能量转换及其相互转化关系的一门学科。

热力学基本概念

热力学的基本概念包括：热力学系统、状态、过程、传递、热力学平衡等。

热力学系统

热力学系统是指用于研究的热力学对象。按照其性质，热力学系统可分为封闭系统、开放系统和隔离系统。

状态

状态是指热力学系统处于确定的条件下，其特定的物理量取定的值。热力学状态可分为平衡态和非平衡态。

过程

过程是指热力学系统从一个状态到另一个状态的变化。热力学过程可分为准静态过程和非准静态过程。

传递

热力学传递是指热力学系统中能量、质量、动量等物理量的传递。热力学传递可分为热传递、物质传递、功传递和熵产生。

热力学平衡

热力学平衡指热力学系统内各个部分达到平衡状态的状态。根据热力学第零、第一和第二定律，热力学平衡的过程是不可逆的。

热力学方程

热力学方程是热力学研究中的基本方程，包括理想气体状态方程、热力学第一定律和热力学第二定律等。

理想气体状态方程

理想气体状态方程是最基本的热力学方程之一，表示为Pv=nRT，其中P为气体压强，v为气体体积，n为气体物质的摩尔数，R为气体常数，T为气体的绝对温度。

热力学第一定律

热力学第一定律是能量守恒定律，表示为ΔU=Q-W，其中ΔU为系统内能的变化，Q为系统吸收的热量，W为系统做功。

热力学第二定律

热力学第二定律是热力学不可逆性原理，表示为ΔS>0，其中ΔS为系统熵的变化。

热力学应用领域

热力学应用范围广泛，包括能源、化工、材料、环境等领域。

能源领域

在能源领域中，热力学应用于热力发电、核能利用、太阳能利用等领域。

化工领域

在化工领域中，热力学应用于化学反应动力学、物质转移、催化剂等领域。

材料领域

在材料领域中，热力学应用于相变、凝固等领域。

环境领域

在环境领域中，热力学应用于环境保护、污染控制等领域。

热力学在工程中的应用

热力学在工程中的应用主要涉及能量转换、热机理论、系统优化和控制等方面。

能量转换

能量转换是热力学在工程中最重要的应用之一，涉及热力发电、节能技术等领域。

热机理论

热机理论是热力学在工程中的重要应用之一，主要是指各种热力学循环的理论研究，如卡诺循环、斯特林循环等。

系统优化和控制

热力学在工程中还涉及系统优化和控制等方面，主要是指通过热力学分析来优化和控制工程系统的能量效率。

结语

中国大学工程热力学_21是一个重要的学科，应用范围广泛，其理论和方法对于工程的设计、优化和控制具有重要意义。