|
Задача 1. В процессе изменения состояния 1 кг газа внутренняя энергия его увеличивается на Δ u. При этом над газом совершается работа, равная l. Начальная температура газа t1, конечное давление р2.
Определить для заданного газа показатель политропы n, начальные и конечные параметры, изменение энтропии Δ s и изменение энтальпии Δ h. Представить процесс в p – v и T - s - диаграммах. Изобразите также (без расчета) изобарный, изохорный, изотермический и адиабатный процессы, проходящие через ту же начальную точку, и дать их сравнительный анализ. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 1.
Таблица 1
Последняя цифра шифра | Род газа | Предпоследняя цифра шифра | Δ u, кДж/кг | l, кДж/кг | t1 , оС | р2 , Мпа |
SO2 | 0,5 | |||||
О | 0,7 | |||||
N | 0,9 | |||||
СО3 | 1,1 | |||||
СО2 | 1,3 | |||||
Н | 1,5 | |||||
Н2S | 1,7 | |||||
SO2 | 1,9 | |||||
NO2 | 2,0 | |||||
Н2S | 2,2 |
Контрольный вопрос. Какова общая формулировка и математическое выражение первого закона термодинамики?
Задача 2. Определить параметры рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с изохорно-изобарным подводом теплоты (смешанный цикл), если известны давление р1 и температура t1 рабочего тела в начале сжатия. Степень сжатия ε, степень повышения давления λ, степень предварительного расширения ρ заданы.
Определить работу, получаемую от цикла, его термический КПД и изменение энтропии отдельных процессов цикла. За рабочее тело принять воздух, считая теплоемкость его в расчетном интервале температур постоянной.
Построить на "миллиметровке" в масштабе этот цикл в координатах p - v и T - s. Дать к полученным диаграммам соответствующие пояснения. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 2.
Таблица 2
Последняя цифра шифра | р1, МПа | t1, оС | Предпоследняя цифра шифра | ε | λ | ρ |
0,089 | 16,3 | 1,5 | 1,11 | |||
0,092 | 16,2 | 1,6 | 1,0 | |||
0,095 | 16,1 | 1,7 | 1,1 | |||
0,100 | 16,0 | 1,8 | 1,2 | |||
0,110 | 15,9 | 1,9 | 1,3 | |||
0,120 | 15,8 | 2,0 | 1,4 | |||
0,125 | 15,7 | 2,1 | 1,5 | |||
0,130 | 16,0 | 2,2 | 1,1 | |||
0,135 | 15,9 | 2,3 | 1,2 | |||
0,140 | 16,3 | 2,4 | 1,3 |
Контрольный вопрос. В чем смысл второго закона термодинамики?
Задача 3. Смесь газов с начальной температурой t1 = 27°С сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления р1 = 0,1 МПа до давления р2. Сжатие может проходить по изотерме, по адиабате и по политропе с показателем политропы n. Определить для каждого из трех процессов сжатия конечную температуру газа t2, отведенное от смеси тепло Q кВт, изменение внутренней энергии и энтропии смеси и теоретическую мощность компрессора, если его производительность G. Дать сводную таблицу и изображение процессов сжатия в p - v и T - s - диаграммах, а также какое количество воды необходимо прокачивать через рубашку цилиндра при сжатии газа по изотерме и по политропе, если температура воды при этом повышается на 20°С?
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 3.
Указание. Расчет провести без учета зависимости теплоемкости от температуры.
Таблица 3
Последняя цифра шифра | Состав смеси | n | Предпоследняя цифра шифра | р2, МПа | 10-3 G, кг/ч |
2 кг О + 8 кг N2 | 1,25 | 0,9 | 0,3 | ||
5 кг О2 + 5 кг СО2 | 1,22 | 1,0 | 0,4 | ||
3 кг СО2 + 7 кг О2 | 1,30 | 0,85 | 0,5 | ||
6 кг N + 4 кг СО2 | 1,35 | 0,8 | 0,6 | ||
5 кг Н2О + 5 кг СО2 | 1,29 | 0,95 | 0,7 | ||
2 кг N + 8 кг Н2 | 1,23 | 0,9 | 0,8 | ||
4 кг СО3 + 6 кг Н | 1,27 | 0,85 | 0,9 | ||
2 кг СО2 + 8 кг СО | 1,25 | 0,9 | 1,0 | ||
1 кг Н + 9 кг N2 | 1,33 | 0,8 | 1,1 | ||
5 кг N + 5 кг СО2 | 1,28 | 0,85 | 1,2 |
Контрольный вопрос. В каком из процессов сжатия мощность, затрачиваемая на привод компрессора, будет больше?
Задача 4. Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника, в котором вода нагревается горячими газами. Расчет провести для прямоточной и противоточной схем. Привести графики изменения температур для обеих схем движения. Значения температур газа t '1 и t "1, воды t '2 и t "2, расхода воды М и коэффициента теплопередачи К выбрать из таблицы 4.
Таблица 4
Последняя цифра шифра | t '1, оС | t "1, оС | t '2, оС | t "2, оС | Предпоследняя цифра шифра | М, кг/с | К, Вт/(м2К) |
1,4 | |||||||
1,3 | |||||||
1,2 | |||||||
1,1 | |||||||
1,0 | |||||||
0,9 | |||||||
0,8 | |||||||
0,7 | |||||||
0,6 | |||||||
0,5 |
Контрольный вопрос. Какая из схем теплообменников (прямоточная или противоточная) имеет меньшую поверхность и почему?
Задача 5. Рассчитать теплопотребление производственного корпуса на N грузовых автомобилей размером LхBхH м с 2х этажным пристроем – административно-бытовым корпусом L1хB1хH1 м с количеством рабочих, равным M человек. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 5.
Таблица 5
Последняя цифра шифра | N, шт | LхBхH, м | Предпоследняя цифра шифра | L1хB1хH1, м | М, чел |
18х36х7,2 | 6х6х7,2 | ||||
36х36х7,2 | 6х12х7,2 | ||||
48х48х7,2 | 12х18х7,2 | ||||
48х36х7,2 | 12х12х7,2 | ||||
54х36х7,2 | 18х12х7,2 | ||||
60х36х7,2 | 18х12х7,2 | ||||
36х36х7,2 | 12х18х7,2 | ||||
48х48х7,2 | 6х12х7,2 | ||||
48х36х7,2 | 12х12х7,2 | ||||
18х36х7,2 | 6х6х7,2 |
Контрольный вопрос: Эффективность систем отопления
Дата добавления: 2015-09-12; просмотров: 46 | Поможем написать вашу работу | Нарушение авторских прав |