Жуков А.В. Термодинамический расчет технических устройств ТГАСУ 2018
3.100 Природный газ состоящий из метана и азота с объемными концентрациями rCH4=(1-zг), rN2=zг и температурой tг=10 ºС смешивается с воздухом состоящим из азота, кислорода и аргона с массовыми концентрациями gN2=0,756, gO2=0,231, gAr=0,013 и температурой tв=-20 ºС для получения топливной смеси для двигателя внутреннего сгорания. Давление в смеси 750 мм рт. ст., соотношении смешения 1:f=1:20.
Определить: газовую постоянную, молярную массу, удельные теплоемкости ср и сυ природного газа, воздуха, их смеси, а также температуру смеси, считая газы идеальным.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | zг | f |
| 00 | 0,02 | 15 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29.
19.140 Компрессор нагнетает природный газ с температурой t1=20 ºС и давлением р1=101 кПа в резервуар с давлением р2. Сжатие газа политропное с показателем n в одноступенчатом и трехступенчатом процессах. После сжатия газ адиабатически расширяется в детандере до давления р1. Массовый расход газа Gв=0,5 кг/c.
Определить: конечную температуру газа в резервуаре t2, температуру газа после расширения детандере tдет, теоретическую мощность привода компрессора, отведенную теплоту при политропном сжатии и охлаждении на ступенях для обоих вариантов сжатия.
Термодинамические параметры газа взять из задачи №1.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | р2, МПа | n |
| 00 | 15 | 1,20 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29.
16.168 Воздух с давлением р1=101 кПа, температурой t1=20 ºC, поступает в двигатель внутреннего сгорания, работающий по циклу Тринклера. Степень сжатия в цикле ε. Расход топливной смеси G=0,15 кг/c, теплота сгорания Qн=40 МДж/кг, коэффициент использования топлива η=0,85, при изохорном процессе сгорает D % топлива.
Определить: параметры pi, Ti, υi для всех узловых точек цикла, работу цикла, термический КПД цикла, теоретическую мощность двигателя, среднее давление цикла, удельный расход топлива.
КПД цикла сравнить с КПД эквивалентного по температуре цикла Карно.
Указание: за термодинамические параметры рабочего тела цикла принять характеристика воздуха из задачи №1.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | ε | D, % |
| 00 | 12 | 30 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29.
18.149 Перегретый пар с температурой t1 и давлением р1, подается в турбину паровой установки, работающей по теплофикационному циклу.
Мощность турбины, необходимая для привода электрогенератора, равна N=10 МВт.
Определить: параметры pi, Ti, υi, ii, si для всех узловых точек цикла, КПД цикла, теплоту, отданную в систему отопления, полный и удельный расход пара.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | t1, ºС | р1, МПа |
| 00 | 400 | 5 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29.
21.144 Для отопления помещения используется парожидкостной тепловой насос работающая на фреоне-12 по идеальному циклу. Источником теплота является окружающий воздух с температурой t1. Тепловой насос в диапазоне температур от t1 до t2=65 ºC.
Мощность привода компрессора Nк.
Определить: параметры pi, Ti, υi, ii, si для всех узловых точек цикла, холодильный и отопительный коэффициенты, теплопроизводительность, массу циркулирующего хладагента.
Таблица 1 – Исходные данные
| Вариант | t1, ºС | Nк, кВт |
| 00 | -12 | 15 |
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29.
