Ненишев А.С. Иванов А.Л. Теплотехника СибАДИ 2009

3.53 Задан объемный состав газовой смеси: r_CH4, r_CO2, r_CO. Определить массовый и мольный составы смеси, кажущуюся молекулярную массу, газовую постоянную, удельный объем и плотность смеси при давлении смеси p и температуре смеси t. Определить также массовую, объемную и мольную теплоемкость смеси. При этом считать теплоемкость не зависящей от температуры, а мольные теплоемкости компонентов соответственно равны:

(μс_р)_СН4=37,7 кДж/(кмоль·К);

(μс_р)_СО2=37,7 кДж/(кмоль·К);

(μс_р)_СО=29,3 кДж/(кмоль·К);

Массовая с и объемная с′ теплоемкости связаны с мольной соответственно соотношениями:

с=(μс_р)/μ, кДж/кг;

с′=(μс_р)/22,4, кДж/м³.

Данные для расчета принять по табл. 1.1.

Таблица 1.1 – Данные к задаче №1

Вариант	r_CH4	r_CO2	r_CO	р, МПа	t, ºС
1	0,10	0,60	0,30	0,10	0

Ответ: m_CH4=0,044, m_CO2=0,725, m_CO=0,231, n_CH4=0,10, n_CO2=0,60, n_CO=0,30, R_см=228 Дж/(кг·К), ρ_см=1,608 кг/м³, (μс_р)_см=35,18 кДж/(кмоль·К), ср_см=0,97 кДж/(кг·К), с′_рсм=1,57 кДж/(м³·К), (μс_υ)_см=26,87 кДж/(кмоль·К), с_υсм=0,738 кДж/(кг·К), с′_υсм=1,120 кДж/(м³·К).

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.

Методические указания.pdf

23.12 Для отопления гаража используют трубу, по которой протекает горячая вода. Рассчитать конвективный коэффициент теплоотдачи и конвективный тепловой поток от трубы к воздуху в гараже, если наружный диаметр и длина трубы соответственно равны d_н и l. Температура поверхности трубы t_c, при этом температура воздуха в гараже должна составлять t_в. Данные для расчета принять по табл. 2.1. Теплофизические свойства воздуха определить по табл. 2.2.

Таблица 2.1 – Данные к задаче №2

Вариант	d_н, м	l, м	t_c, ºС	t_в, ºС
1	0,10	10	70	15

Ответ: α=6,3 Вт/(м²·К), Q=1074 Вт.

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.

Методические указания.pdf

26.36 Задан состав твердого топлива на рабочую массу в %. Определить теоретически необходимое количество воздуха для горения, а также по формуле Д.И. Менделеева — низшую и высшую теплоту сгорания топлива, объемы и состав продуктов сгорания при α_в, а также энтальпию продуктов сгорания при температуре θ. Данные для расчета принять по табл. 3.1.

Таблица 3.1 – Данные к задаче №3

Вариант 1
W^p	A^p	S^p	C^p	H^p	N^p	O^p	α_в	θ, ºС
13,0	21,8	3,0	49,3	3,6	1,0	8,3	1,1	120

Ответ: V⁰=5,0 м³/кг, Q_н^р=19453 кДж/кг, Q_в^р=20588 кДж/кг, V_СО2=0,94 м³/кг, V⁰_N2=3,96 м³/кг, V⁰_СГ=4,90 м³/кг, V⁰_Н2О=0,64 м³/кг, V_СГ=5,40 м³/кг, V⁰_Г=5,54 м³/кг, V_Н2О=0,65 м³/кг, V_Г=6,05 м³/кг, Н⁰_Г=931,3 кДж/кг, Н⁰_В=798,0 кДж/кг, Н_Г=1011,1 кДж/кг.

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.

Методические указания.pdf

16.63 Определить литровую мощность и удельный индикаторный расход топлива четырехцилиндрового (i=4) четырехтактного (τ=4) двигателя, если среднее индикаторное давление равно p_i (Па). Диаметр цилиндра D=0,12 м, ход поршня S=0,1 м, угловая скорость вращения коленчатого вала ω, (рад/c), механический КПД η_м и удельный расход топлива 0,008 кг/c.

Данные для расчета принять по табл. 4.1.

Таблица 4.1 — Данные к задаче №4

Вариант	p_i, МПа	ω, рад/c	η_м
1	0,80	377	0,80

Ответ: N_l=19027 кВт/м³, g_i=0,267 кг/(кВт·ч).

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.

Методические указания.pdf

19.50 Одноцилиндровый одноступенчатый поршневой компрессор сжимает воздух от атмосферного давления р₁=0,1 МПа до требуемого давления р₂. Определить эффективную мощность привода компрессора и необходимую мощность электродвигателя с запасом 10% на перегрузку, если диаметр цилиндра D (м), ход поршня S (м), частота вращения вала n (об/c), относительный объем вредного пространства δ=0,05, показатель политропы расширения остающегося во вредном объеме газа m, коэффициент, учитывающий, уменьшение давления газа при всасывании, η_р=0,94 и эффективный адиабатный КПД компрессора η_е.ад=0,75.

Данные для расчета принять по табл. 5.1.

Таблица 5.1 – Данные к задаче №5

Вариант	р₂, МПа	D, м	S, м	n, об/c	m
1	0,50	0,10	0,10	6,67	1,30

Ответ: N_e=1,2 кВт, N_эд=1,3 кВт.

Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20.

Методические указания.pdf