Бронникова Е.М. Матвиенко А.С. Термодинамика и теплопередача ИрГУПС 2015
16.136 Для идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, термический КПД, полезную работу, если заданы начальные параметры цикла р1=0,1МПа и t1 =47ºС, степень сжатия ε и количество подведенной теплоты q1. Рабочее тело – 1 кг сухого воздуха. Теплоемкость принять независящей от температуры.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам
| Последняя цифра номера зачетной книжки | ε | q1, кДж/кг |
| 0 | 13 | 1000 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: ИрГУПС
16.173 1 кг сухого воздуха в идеальном цикле поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты имеет начальные параметры р1=0,1 МПа и t1=67 ºC. Определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, термический КПД и полезную работу цикла, если заданы степень сжатия ε, количество подведенной теплоты по изохоре qυ и по изобаре qp. Теплоемкость воздуха принять не зависящей от температуры.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам
| Последняя цифра номера зачетной книжки | ε | qυ, кДж/кг | qр, кДж/кг |
| 0 | 11 | 600 | 300 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: ИрГУПС
17.42 Для идеального цикла газотурбинной установки с изобарным подводом теплоты определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, термический КПД, полезную работу, количество подведённой и отведённой теплоты, если в начале сжатия рабочего тела абсолютное давление р1=0,1 МПа и t1=17 ºC. Степень повышения давления в цикле — λ, а температура рабочего тела в конце расширения — t4. Рабочее тело — 1 кг сухого воздуха.
Таблица 2 – Числовые данные к задачам
| Последняя цифра номера зачетной книжки | λ | t4, ºC |
| 0 | 5,0 | 480 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: ИрГУПС
22.133 Вычислить плотности теплового потока q через плоскую стенку толщиной δ, выполненную из указанных ниже изоляционных материалов (применяемых в вагоностроении), коэффициенты теплопроводности которых λ, Вт/(м·К), связаны с температурой следующими линейными зависимостями:
шевелин λ=0,060+0,002t;
мипора λ=0,035+0,002t;
полистирол ПСБ-С λ=0,038+0,0036t;
полиуретан ППУ-ЗС λ=0,04+0,0035t.
Температуры поверхностей стенки соответственно равны t1СТ и t2СТ.
Таблица 5 – Числовые данные к задачам
| Последняя цифра номера зачетной книжки | δ, мм | t1СТ, ºС | t2СТ, ºС |
| 0 | 110 | 21 | -1 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: ИрГУПС
22.132 По данным тепловых измерений тепломером средний удельный тепловой поток через ограждение изотермического вагона при температуре наружного воздуха tн и температуре воздуха в вагоне tв составил q. На сколько процентов изменится количество тепла, поступающего в вагон за счет теплоотдачи через ограждение, если при прочих равных условиях на его поверхность наложить дополнительный слой изоляции из пиатерма толщиной δ=30 мм с коэффициентом теплопроводности λ=0,036 Вт/(м·К)?
Таблица 5 – Числовые данные к задачам
| Последняя цифра номера зачетной книжки | tн, ºС | tв, ºС | q, Вт/м2 |
| 0 | 18 | 1 | 8,5 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: ИрГУПС
26.78 Определить требуемую минимальную толщину обмуровки газохода котла, чтобы температура ее наружной поверхности не превышала 50 ºС при температуре газов в газоходе t1. Эквивалентный коэффициент теплопроводности обмуровки λ=0,6 Вт/(м·К). Суммарный коэффициент теплоотдачи со стороны газов — α1, со стороны воздуха α2=16 Вт/(м²·К), а температура воздуха t2=20 ºC.
Таблица 5 – Числовые данные к задачам
| Последняя цифра номера зачетной книжки | t1, ºС | α1, Вт/(м²·К) |
| 0 | 300 | 65 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: ИрГУПС
26.91 Теплообменная поверхность рекуперативного теплообменника для охлаждения масла выполнена из нержавеющих трубок с внутренним диаметром d=20 мм и толщиной стенки δ2=2,5 мм [λст= 20 Вт/(м²·К)]. Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого масла к внутренней поверхности трубок – α1, а от наружной поверхности трубок к охлаждающей воде – α2.
Определить линейный коэффициент теплопередачи kl, Вт/( м·К). Во сколько раз следует увеличить коэффициент теплоотдачи α1, чтобы при прочих неизменных условиях коэффициент теплопередачи повысился на 35 %?
Возможно ли такое повышение коэффициента теплопередачи путем увеличения коэффициента теплоотдачи α2?
Таблица 5 – Числовые данные к задачам
| Последняя цифра номера зачетной книжки | α1, Вт/(м2·К) | α2, Вт/(м2·К) |
| 0 | 0,20 | 2,0 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
![Теплообменная поверхность рекуперативного теплообменника для охлаждения масла выполнена из нержавеющих трубок с внутренним диаметром d=20 мм и толщиной стенки δ2=2,5 мм [λст= 20 Вт/(м²·К)]. Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого масла к внутренней поверхности трубок – α1, а от наружной поверхности трубок к охлаждающей воде – α2. Определить линейный коэффициент теплопередачи kl, Вт/( м·К). Во сколько раз следует увеличить коэффициент теплоотдачи α1, чтобы при прочих неизменных условиях коэффициент теплопередачи повысился на 35 %? Возможно ли такое повышение коэффициента теплопередачи путем увеличения коэффициента теплоотдачи α2?](https://zadachi24.ru/wp-content/uploads/2019/02/thermo_26.91.0_page_1.jpg)
![Теплообменная поверхность рекуперативного теплообменника для охлаждения масла выполнена из нержавеющих трубок с внутренним диаметром d=20 мм и толщиной стенки δ2=2,5 мм [λст= 20 Вт/(м²·К)]. Коэффициент теплоотдачи от охлаждаемого масла к внутренней поверхности трубок – α1, а от наружной поверхности трубок к охлаждающей воде – α2. Определить линейный коэффициент теплопередачи kl, Вт/( м·К). Во сколько раз следует увеличить коэффициент теплоотдачи α1, чтобы при прочих неизменных условиях коэффициент теплопередачи повысился на 35 %? Возможно ли такое повышение коэффициента теплопередачи путем увеличения коэффициента теплоотдачи α2?](https://zadachi24.ru/wp-content/uploads/2019/02/thermo_26.91.0_page_2.jpg)
ВУЗ: ИрГУПС
26.10 Трубопровод тепловой сети с наружным диаметром d1 проложен в канале из сборных железобетонных блоков и имеет толщину изоляционного цилиндрического слоя δ=150 мм. Коэффициент теплопроводности изоляции λ=0,06 Вт/(м·К). Температура наружной поверхности трубопровода (под изоляцией) — t1СТ. Температура воздуха в канале t2=40 ºС. Коэффициент теплоотдачи от поверхности изоляции к воздуху α2=15 Вт/(м²·К).
В результате неплотностей во фланцевых соединениях и сальниках арматуры, а также проникновения в канал грунтовых вод изоляция трубопровода увлажнилась так, что ее коэффициент увеличился до λ’=0,13 Вт/(м·К), а температура воздуха в канале повысилась до t’2=45 ºС.
Как изменятся при этом потери на 1 пог. м трубопровода?
Определить, выгодно ли оборудовать канал вентиляционными шахтами для просушки изоляции, если при этом температура воздуха в канале понижается до t“2=25 ºС, а коэффициент теплопроводности изоляции становится равным λ“=0,08 Вт/(м·К)? Прочие условия считать неизменными.
Таблица 5 – Числовые данные
| Последняя цифра номера зачетной книжки | d1, мм | t1СТ, ºС |
| 0 | 200 | 130 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: ИрГУПС
23.29 Пассажирский вагон имеет площадь ограждения кузова F=225 м². Приведенный коэффициент теплопередачи через ограждение вагона с учетом инфильтрации воздуха k=2,5 Вт/(м²·К).
Какова будет средняя температура воздуха в вагоне при температуре воздуха tн, если отопительная система вагона имеет суммарную площадь теплообменной поверхности F=25 м², если ее температура tСТ?
Средний коэффициент теплоотдачи от теплообменной поверхности системы отопления к воздуху α=12 Вт/(м²·К).
Суммарная мощность дополнительных источников внутреннего тепловыделения в вагоне Qвн.в=2,8 кВт.
Таблица 5 – Числовые данные к задачам
| Последняя цифра шифра | tн, ºС | tСТ1, ºС |
| 0 | +5 | 40 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
ВУЗ: ИрГУПС
23.55 Какую минимальную тепловую мощность Qmin, кВт, должен иметь встроенный в цистерну подогреватель нефтепродукта, чтобы обеспечить среднюю температуру поверхности цистерны tСТ? Котел цистерны диаметром d=2,8 м, имеющей расчетную площадь поверхности F=100 м², расположен горизонтально и защищен от ветра. Температура воздуха — tв. Для определения среднего коэффициента теплоотдачи от поверхности цистерны воспользоваться критериальной формулой для расчета теплообмена около горизонтальной трубы в условиях естественной конвекции.
Таблица 5 – Числовые данные к задачам
| Последняя цифра номера зачетной книжки | tСТ, ºС | tв, ºС |
| 0 | 40 | -20 |
ВУЗ: ИрГУПС
