Елагин М.Ю. Техническая термодинамика и теплотехника Тула 2015
15.40 (Вариант 11) Часть 1. Техническая термодинамика.
Расчет газового цикла
Цикл отнесен к 1кг воздуха. Принимаем:
ср=1,005 кДж/(кг·К);
сυ=0,718 кДж/(кг·К);
Требуется:
1) определить параметры р, υ, Т, u, h для основных точек цикла;
2) построить цикл: а) в координатах p-υ, б) в координатах T-s.
Каждый процесс должен быть построен по двум — трем промежуточным точкам;
3) найти n, c, Δu, Δh, Δs, q, l для каждого процесса, входящего, в состав цикла;
4) определить работу цикла lw, термический к.п.д. и среднее индикаторное давление pi;
5) полученные результаты поместить в таблицах 1 и 2.
Примечание: данные к заданию составлены в виде циклов, изображенных в координатах p-υ, без учета масштаба, в соответствии с номером варианта.
Таблица 1
Точки | р, Па | υ, м3/кг | Т, К | u, кДж/кг | h, кДж/кг |
1 | |||||
2 | |||||
3 | |||||
4 |
Таблица 2
Пр-сы | n | с,
кДж/(кг·К) |
Δu,
кДж/кг |
Δh,
кДж/кг |
Δs,
кДж/(кг·К) |
q,
Дж/кг |
l,
кДж/кг |
1-2 | |||||||
2-3 | |||||||
3-4 | |||||||
4-1 |
Варианты задачи: 6.
ВУЗ: ТулГУ
22.74 (Вариант 08) Плоская стальная стенка толщиной δ1 (λ1=40 Вт/(м·К)) с одной стороны омывается газами, при этом коэффициент теплоотдачи равен α1. С другой стороны стенка изолирована от окружающего воздуха плотно прилегающей к ней пластиной толщиной δ2 (λ2=0,15 Вт/(м·К)). Коэффициент теплоотдачи от пластины к воздуху равен α2. Определить удельный тепловой поток q, Вт/м² и температуры t1, t2, t3 поверхностей стенок, если температура газов равна tг, а воздуха tв. Данные, необходимые для решения выбрать из табл. 1.
Таблица 1 – Исходные данные
δ1, мм | α1, Вт/(м2·К) | tг, ºС | δ2, мм | α2, Вт/(м2·К) | tв, ºС |
3 | 34 | 400 | 10 | 5 | 30 |
ВУЗ: ТулГУ
23.76 (Вариант 76) Воздух течет внутри трубы, имея среднюю температуру tв давление р1=100 кПа и скорость ω. Определить коэффициент теплоотдачи от трубы к воздуху (α1), а также удельный тепловой поток, отнесенный к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы d1, толщина ее δ и теплопроводность λ1=20 Вт/(м·К). Снаружи труба омывается горячими газами. Температура и коэффициент теплоотдачи горячих газов, омывающих трубу, соответственно равны tг, α2. Данные, необходимые для решения задачи выбрать из табл. 2.
Указание. Необходимые данные для определения α1 взять из табл. 1 приложений.
Таблица 2
tг, ºС | α2, Вт/(м²·К) | ω, м/c | tв, ºС | d1, мм | δ, мм |
800 | 50 | 14 | 200 | 60 | 4 |
ВУЗ: ТулГУ
23.77 Определить потери теплоты в единицу времени с 1 м длины горизонтально расположенной цилиндрической трубы, охлаждаемой свободным потоком воздуха, если температура стенки трубы tc, температура воздуха в помещении tв, а диаметр трубы d. Степень черноты трубы εc = 0,9. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 3.
Указание. Необходимые данные для определения α взять из табл. 1 приложений.
Таблица 3
Вариант | d, мм | tc, ºС | tв, ºС |
76 | 300 | 180 | 10 |
ВУЗ: ТулГУ
25.78 (Вариант 76) Определить удельный лучистый тепловой поток q (Вт/м2) между двумя параллельно расположенными плоскими стенками, имеющими температуру t1 и t2 и степени черноты ε1 и ε2, если между ними нет экрана. Определить q при наличии экрана со степенью черноты с обеих сторон εэ. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 4.
Таблица 4
ε1 | ε2 | εэ | t1, ºC | t2, ºC |
0,70 | 0,58 | 0,032 | 550 | 55 |
ВУЗ: ТулГУ