Воронин А.М Термодинамика и теплопередача САФУ (Севмашвтуз) 2015-2018
3.48 (Вариант 0) Смесь газов с начальными параметрами р1 и Т1 расширяется до конечного объема V2=α·V1. Расширение может осуществляться по изотерме, адиабате и политропе с показателем «n». Определить газовую постоянную смеси, ее массу или начальный объем, конечные параметры, работу расширения, теплоту процесса, изменение внутренней энергии и энтропии. Дать сводную таблицу результатов и проанализировать ее. Показать процесс на pυ- и Ts- диаграммах.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 3.1.
Таблица 1
| Состав газовой смеси | Показатель политропы n | Степень расширения α | Начальные параметры | |
| р1, МПа | Т1, К | |||
| 2 кг О2 + 8 кг N2 | 1,25 | 20 | 5,0 | 2000 |
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
Методические указания 2015 года
13.57 (Вариант 0) Для сложного термодинамического процесса изменения состояния водяного пара и каждого элементарного процесса найти удельную теплоту, работу и изменение внутренней энергии. Изобразить процессы в hs- и Ts -диаграммах водяного пара (схематично). Исходные данные дня решения задачи взять в таблице 3.2.
Таблица 2
| Параметры в узловых точках | Тип процесса | ||||||
| р1, МПа | x1 | t2, ºC | р3, МПа | р4, МПа | 1-2 | 3-4 | 3-4 |
| 10 | 1 | 500 | 1 | 0,05 | p=const | t=const | s=const |
h-s — диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
16.123 В цикле ДВС со смешанным подводом теплоты начальное давление р1=1 атм, начальная температура t1. Заданы степень сжатия ε, степень повышения давления λ, степень предварительного расширения ρ. Рабочее тело считать воздухом с постоянной теплоемкостью. Определить параметры рабочего тела в характерных точках цикла, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу, термический КПД цикла, среднее индикаторное давление. Расчет вести на 1 кг рабочего тела.
Исходные данные дня решения задачи выбрать из таблицы 3.2.
Таблица 3.2 – Исходные данные к задаче 2
| Вариант | Начальная температура t1, ºC | ε | λ | ρ |
| 0 | 20 | 14,0 | 1,34 | 1,35 |
13.56 Водяной пар с начальным давлением р1 и степенью сухости х1 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на Δt, ºC. После пароперегревателя пар изоэнтропно расширяется в турбине до давления p2.
Определить количество теплоты, подведенной к одному килограмму пара в пароперегревателе, степень сухости пара в конце расширения, термический КПД цикла и удельный расход пара. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 3.3.
Таблица 3
| Вариант | р1, МПа | х1 | Δt, ºC | р2, кПа |
| 0 | 10,0 | 0,9 | 239 | 10 |
h-s — диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче
14.46 (Вариант 0) Газ с начальным давлением р1 и температурой t1 вытекает через суживающееся сопло в среду с давлением р2. Площадь выходного сечения сопла S2. Определить конечную температуру, скорость истечения и массовый расход газа.
Исходные данные для решения задачи выбрать из таблицы 3.3.
Таблица 3.3
| Газ | Исходные параметры газа | р2, МПа | S2, мм2 | |
| р1, МПа | t1, ºC | |||
| водяной пар | 10,0 | 167 | 4,0 | 40 |
Ответ: t2=85 ºC, ω=475 м/c, М=0,463 кг/c.
27.74 (Вариант 0) Определить поверхность нагрева противоточного водяного теплообменника типа «труба в трубе», если греющая вода (температура на входе t′1, расход G1) движется по внутренней стальной трубе (внутренний диаметр d1, наружный диаметр d2), а нагреваемая вода (расход G2, нагревается от температуры t′2 до температуры t″2) движется по кольцевому каналу (внутренний диаметр наружной трубы d3). Коэффициент теплопроводности стальной трубы λ=50 Вт/(м·К).
Исходные данные для решения задачи выбрать из таблицы 3.3.
Таблица 3.3 – Исходные данные к задаче 3
| t′1, ºC | G1, кг/c | d1, мм | d2, мм | G2, кг/c | t′2, ºC | t″2, ºC | d3, мм |
| 97 | 1 | 34 | 38 | 1,14 | 17 | 47 | 51 |
Ответ: F=1,12 м².
18.46 (Вариант 0) Конденсационная паровая турбина служит для привода генератора мощностью Nэл. Параметры пара на входе в турбину р1, t1; давление в конденсаторе p2; внутренний КПД турбины η, механический ηмех.
Определить секундный и удельный (на один кВт·ч) расходы пара на турбину и термический КПД цикла Ренкина. Найти, как изменится мощность турбины и термический КПД цикла при дроссельном регулировании, если начальное давление пара уменьшится на 40% при постоянном массовом расходе пара. Изобразить примерный вид процессов в Ts- и hs — диаграммах состояния. (Исходные данные взять из таблицы 3.4.).
Таблица 4
| Nэл, кВт | Внутренний КПД турбины η | Начальные параметры пара | Давление в конденсаторе р2, МПа | ηмех | |
| р1, МПа | t1, ºС | ||||
| 3000 | 0,74 | 10,0 | 500 | 0,006 | 0,92 |
h-s — диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче
Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.
