Архипова Л.М. Теплотехника КемТИПП Кемерово 2014
19.67 V1, м³ газа с начальным давлением р1 и начальной температурой t1 сжимается до изменения объема в ε раз (ε=V1/V2).
Сжатие происходит по изотерме, адиабате и политропе с показателем политропы n. Определить массу газа, конечный объем, температуру, работу сжатия, количество отведенной теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии газа для каждого из процессов.
Изобразить процессы сжатия в p,υ и T,s — диаграммах. Результаты расчетов свести в таблицу 4.
Таблица 6
| Вариант | Газ | V1,м³ | р1,МПа | ε | t1,ºС | n |
| 00 | CO2 | 50 | 0,1 | 10 | 10 | 1,1 |
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, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КемТИПП
11.17 m кг воздуха с начальной температурой t1 сжимается от давления р1=0,1 МПа до давления р2. Сжатие происходит по изотерме, адиабате и политропе с показателем политропы n.
Определить для каждого из трех процессов сжатия конечную температуру воздуха, работу, отведенное тепло, изменение внутренней энергии и энтропии воздуха. Изобразить процессы сжатия в p,υ и T,s — диаграммах. Данные для решения приведены в таблице 8. Результаты расчетов свести в таблицу 7.
Таблица 8
| Вариант | t1, ºС | n | р2, МПа | m, кг |
| 00 | 2 | 1,25 | 1 | 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, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КемТИПП
13.170 Рабочее тело – водяной пар, имеющий в начальном состоянии давление p1 и температуру t1 адиабатно расширяется до давления p2 .
Построить процесс адиабатного расширения водяного пара в h,s-диаграмме.
Определить:
1) параметры пара в начальном состоянии (υ1, h1, s1);
2) параметры пара в конечном состоянии (υ2, h2, s2);
3)значения внутренней энергии пара до и после процесса расширения;
4) работу расширения и количество отводимой теплоты.
К решению задачи приложить схему построения процесса в координатах h,s. Данные для решения приведены в таблице 9.
Таблица 9
| Вариант | р1, МПа | р2, бар | t1, °C |
| 00 | 5 | 0,6 | 400 |
hs — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче
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, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КемТИПП
13.193 Рабочее тело – водяной пар, имеющий в начальном состоянии давление р1 и степени сухости х1, изобарно нагревается до температуры t2. Построить процесс нагрева водяного пара в диаграмме h,s.
Определить:
1) параметры пара в начальном состоянии (υ1, h1, s1);
2) параметры пара в конечном состоянии (υ2, h2, s2);
3) значения внутренней энергии пара до и после процесса нагрева;
4) количество подведенной теплоты и совершаемую работу.
К решению задачи приложить схему построения процесса в координатах h,s. Данные для решения приведены в таблице 10.
Таблица 10
| Вариант | р1, МПа | х1 | t2, ºС |
| 00 | 9 | 0,95 | 400 |
h,s — диаграмма водяного пара с рассчитанным процессом прилагается к задаче
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, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КемТИПП
21.85 Пар хладона R-12 при температуре t1 поступает в компрессор, где изоэнтропно сжимается до давления, при котором его температура становится равной t2, а сухость пара x2=1. Из компрессора хладон поступает в конденсатор, где при постоянном давлении превращается в жидкость, после чего адиабатно расширяется в дросселе до температуры t4=t1.
Определить холодильный коэффициент установки, массовый расход хладона, а также теоретическую мощность привода компрессора, если холодопроизводительность установки Q0. Изобразить схему установки и её цикл в T,s — диаграмме.
Таблица к задаче А – 3
| Вариант | t1, ºС | t2, ºС | Q0, кВт |
| 00 | -20 | 15 | 150 |
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, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КемТИПП
21.86 Аммиачная холодильная установка при температуре кипения хладагента t1 и температуре его конденсации t2 имеет холодопроизводительность Q0.
Определить холодильный коэффициент установки, массовый расход хладагента, а также теоретическую мощность привода компрессора, если известно, что пар аммиака после компрессора становится сухим насыщенным. Изобразить схему установки и её цикл в T,s — диаграмме.
Таблица 12
| Вариант | t1, ºС | t2, ºС | Q0, кВт |
| 00 | -20 | 25 | 150 |
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, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КемТИПП
23.63 В баке с водой установлен паровой подогреватель, который представляет собой горизонтальный змеевик из труб диаметром d. Температура воды в баке tж, средняя температура поверхности нагревателя tст.
Определить коэффициент теплоотдачи от нагревателя к воде. Каким будет коэффициент теплоотдачи, если в бак установить мешалку, создающую перпендикулярный оси нагревателя поток жидкости со скоростью ω?
Таблица к задаче А – 4
| Вариант | d, мм | tст, ºС | tж, ºС | ω, м/c |
| 00 | 10 | 80 | 20 | 2,25 |
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, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КемТИПП
23.13 Изолированный горизонтальный трубопровод проложен на открытом воздухе, температура которого tж. Температура наружной поверхности изоляции равна tст, наружный диаметр изоляции равен d.
Определить коэффициент теплоотдачи и тепловые потери с 1 м длины трубопровода. Во сколько раз возрастут тепловые потери, если трубопровод будет обдуваться поперечным потоком воздуха со скоростью ω?
Данные для решения приведены в таблице 14.
Таблица 14
| Вариант | d, мм | tж, ºС | tст, ºС | ω, м/c |
| 00 | 100 | -35 | 40 | 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, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КемТИПП
27.70 В паровом подогревателе вода нагревается от температуры t′ до температуры t″.
Определить поверхность нагрева подогревателя и расход пара для противоточной схемы движения теплоносителей, если:
— давление пара p, степень сухости его x;
— температура конденсата tк;
— производительность аппарата по воде m;
— коэффициент теплоотдачи со стороны пара α1, со стороны воды α2.
Толщина стальной стенки теплообменника 3 мм. Стенка покрыта слоем накипи толщиной 0,5 мм.
Коэффициент полезного использования теплоты ηm.
Теплоёмкость воды: сВ=4,19 кДж/(кг·К).
Коэффициенты теплопроводности:
стали λСТ=45 Вт/(м·К), накипи λН=1,75 Вт/(м·К).
Таблица к задаче А-5
| Вариант | р, МПа | х | tк, ºС | m, кг/c |
| 00 | 0,2 | 0,92 | 100 | 7 |
Продолжение таблицы к задаче А-5
| t’, ºС | t», ºС | α1, кВт/(м²⸱К) | α2, кВт/(м²⸱К) | ηm |
| 5 | 65 | 3,1 | 1,5 | 0,94 |
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, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КемТИПП
27.37 Определить поверхность нагрева противоточного подогревателя молока, а также расход греющей воды, если заданы:
— температура молока на входе в подогреватель t′2;
— температура молока на выходе из подогревателя — t″2;
— температуры греющей воды на входе и выходе — соответственно t′1 и t″1;
— производительность аппарата по молоку – m;
— коэффициенты теплоотдачи: со стороны молока α2; со стороны воды α1.
— коэффициент полезного использования тепла ηm.
Толщина стальной стенки теплообменника 3,5 мм. Стенка покрыта слоем накипи толщиной 1,0 мм. Теплоёмкость воды: св=4,19 кДж/(кг·К), теплоемкость молока: см=3,6 кДж/(кг·К). Коэффициенты теплопроводности: нержавеющей стали — λст=18 Вт/(м·К), накипи — λн=1,75 Вт/(м·К). Данные для решения приведены в таблице 16.
Таблица 16
| Вариант 00 | |||
| t’1, ºС | t”1, ºС | m, кг/c | t’2, ºС |
| 98 | 70 | 1,4 | 5 |
| t”2, ºС | α1, кВт/(м²⸱К) | α2, кВт/(м²⸱К) | ηm |
| 50 | 2,5 | 2 | 0,78 |
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, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КемТИПП
