|
Содержание работы или список заданий
|
Задания по термодинамике
Задача № ТД - 1
Определить газовую постоянную, кажущуюся молекулярную массу, плотность и удельный объем при нормальных условиях для смеси идеальных газов, объемное содержание которых задано.
Найти также средние массовые теплоемкости этой смеси при постоянном давлении р1 в интервале температур от t1 до t2 и определить количество теплоты для изобарного нагревания т кг газовой смеси от t1 до t2 , если задан общий начальный объем этой смеси Vсм. Данные для расчета приведены в табл. 1.
Таблица 1
Последняя цифра шифра р1,
бар Vсм,
м3. t1
0С t2
0С Предпоследняя цифра шифра Объемный состав газовой смеси
N2 O2 H2 CO2
3 7 80 400 600 0 70 20 10
Задача № ТД - 2
т кг газа расширяется политропно с показателем политропы п от начального состояния с параметрами р1 и t1 до конечного давления р2. Определить теплоту Q работу L, изменение внутренней энергии , энтальпии Н и энтропии . Считать, что с = const
Изобразить процесс на pv-диаграмме без соблюдения масштаба. Данные для расчета приведены в табл. 2.
Таблица 2
Последняя цифра шифра Газ m,
кг n Предпоследняя цифра шифра р1,
МПа t1
0С. Р2,
МПа
3 CO2 40 1,3 0 0,2 10 0,8
Задача № ТД - 4
Водяной пар при давлении р1 и температуре t1, дросселируется до давления р2. Определить неизвестные параметры пара h, v, s в начале и в конце дросселирования и потерю работоспособности .
Принять температуру окружающей среды равной t0. Изобразить процессы на hs-диаграмме (см. в приложении).
Данные для расчета приведены в табл. 4.
Таблица 4
Последняя цифра шифра t1, 0С р1, МПа Предпоследняя цифра шифра p2, МПа t0 ,С.
3 400 10 0 0,5 10
Задача № ТД - 6
Определить холодильный коэффициент парокомпрессионной аммиачной холодильной установки (с дросселем), массовый расход аммиака т, кг/с и теоретическую мощность привода компрессора Nкомпр. по заданным значениям температуры влажного насыщенного пара NН3 на входе в компрессор t1; и температуре сухого насыщенного пара за компрессором t2 и холодопроизводительности установки Q.
Изобразить схему установки и цикл на Тs-диаграмме. Данные для расчета приведены в табл. 6.
Таблица 6
Последняя цифра шифра t1, 0С t2, 0С Предпоследняя цифра шифра Q, кВт
3 -25 25 0 150
Задача № ТД - 9
Путем сравнительного расчета показать целесообразность применения пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина. Для этого определить предполагаемое теплопадение, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух вариантов значений начальных и конечных параметров пара. Указать конечное значение степени сухости х2 (при давлении p2) на TS- и hs-диаграммах.
Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание ее работы. Данные для решения задачи взять из табл. 9.
Таблица 9
Последняя цифра шифра Параметры пара
I варианта Предпоследняя цифра шифра Параметры пара
II варианта
р1,
МПа t1
0С. Р2,
кПа р1,
МПа t1
0С. Р2,
кПа
3 2,0 350 100 0 8,0 480 3
Схема паросиловой установки и цикл Ренкина на перегретом
паре в Рv, Тs и Hs- диаграммах
В паровом котле 1 вода при постоянном давлении нагревается до температуры насыщения (кипения) tН (линия 4-5), затем в результате подвода теплоты происходит изобарно-изотермический процесс парообразования (линия 5-6). В пароперегревателе 2 происходит перегрев пара (изобарный процесс 6-1) - повышения температуры пара выше tН от состояния сухого насыщенного пара (точка 6) до заданной температуры перегрева (точка 1). В паровой турбине 3 перегретый пар поступает на рабочие лопатки паровой турбины, где расширяется адиабатно (линия 1-2), производит полезную механическую работу, которая трансформируется генератором в электрическую энергию. Конденсат насосом 5 изохорно перекачивается в паровой котёл (линия 3-4).
Процесс 4-5 нагрева конденсата до температуры tН совпадает в Ts-диаграмме с нижней пограничной кривой (x = 0). Далее цикл повторяется.
Теплота подводится в процессах 4-5, 5-6, 6-1. Отводится в процессе 2-3. Работа может быть представлена площадью 1-2-3-4-5-6 и отрезком 1-2 в i-s
Задача № ТП-1.
Определить плотность теплового потока q, передаваемого теплопроводностью:
1) через однослойную плоскую металлическую стенку толщиной
2) через двухслойную плоскую стенку: первая стенка покрыта плоским слоем изоляции толщиной .
Температуры внешних поверхностей tc1 и tc2 в обоих случаях одинаковы.
Данные для решения задачи взять из табл. 1.
Таблица 1
Послед-няя цифра шифра Матери-ал стенки Толщи-на стенки , мм
tc1
0С tc2
0С Предпоследняя цифра шифра Материал изоляции Толщина изоляции , мм
3 Нерж. сталь 2 160 60 0 Асбест 20
|