Казанцева И.Л. Техническая термодинамика и теплотехника ЭТИ (филиал) СГТУ имени Гагарина Ю.А.

10.98 V₁, м³ газа при абсолютном давлении р₁, МПа и температуре t₁, °С расширяется до увеличения объема в ε раз.

Определить параметры конечного состояния газа, количество теплоты, работу, а также изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах: а) изотермическом, б) адиабатном при k = 1,4; в) политропном при показателе политропы n = 1,47.

Процессы изобразить (совместно) в p—v и T—s-диаграммах.

Данные для расчета выбрать из табл. 1.

Таблица 1

18.180 Водяной пар с начальным давлением p₁ = 5 МПа и степенью сухости x = 0,9 перегревается при постоянном давлении до температуры t₂, после чего дросселируется до давления p₃, а затем адиабатно расширяется до давления p₄.

Определить с помощью i—s-диаграммы водяного пара количество теплоты, затраченной на перегрев пара; изменение внутренней энергии и конечную температуру t₃ в процессе дросселирования, а также конечные параметры пара, работу и изменение внутренней энергии в процессе адиабатного расширения пара.

Исходные данные принять по табл. 3.

Таблица 3

18.181 Определить изменение влажности пара в месте выхода его из турбины и термический КПД цикла, если применяется промежуточный перегрев пара. Начальные параметры пара: р₁ и t₁; давление в конденсаторе р₂ = 4,0 кПа. Промежуточный перегрев пара производится при давлении р₃ до температуры t₃. Изобразить цикл в i—s-диаграмме. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 4.

Таблица 4

21.89 Парокомпрессорная холодильная установка (рис. 2) использует в качестве рабочего тела фреон-22. Температура рабочего тела на выходе из холодильной камеры t₀, ºC, а на выходе из охладителя t_к, ºC. Холодопроизводительность ПКХУ Q, кВт.

Определить холодильный коэффициент машины, расход фреона, а также теоретическую мощность привода компрессора и тепловую нагрузку конденсатора. Как изменятся значения этих величин, если холодильная машина будет работать по обратному циклу Карно в том же интервале температур t_к и t₀? Привести циклы холодильной машины в T—s и lgр—h — диаграммах. Исходные данные принять по табл. 6.

Таблица 6

21.90 Парокомпрессорная холодильная установка c регенерацией (рис. 3) работает на фреоне-22. Холодопроизводительность установки Q, кВт. Температура конденсации пара в охладителе t_к, температура в холодильной камере t₀. Степень сухости фреона на входе в компрессор х_1* = 1. Охлаждение жидкого фреона в регенераторе t₃ — t_3* = 10 ºC.

Определить холодильный коэффициент цикла ПКХУ; расход фреона; мощность двигателя на привод компрессора. Исходные данные принять по табл. 6.

Таблица 6

17.76 Для идеального цикла газотурбинной установки (ГТУ) с подводом теплоты при р = const (рис. 5) заданы следующие параметры: давление и температура воздуха перед компрессором р₁ = 0,1 МПа, t₁, ºС, давление и температура газов на выходе из камеры сгорания р₃, МПа, t₃, ºС. Расход воздуха через компрессор G, кг/c. Рабочее тело обладает свойствами воздуха.

Определить: мощности: компрессора, газовой турбины, всей ГТУ; термический КПД цикла; термический КПД регенеративного цикла ГТУ (рис. 6) при тех же параметрах и степени регенерации σ_р = 0,6.

Таблица 8

20.78 В экспериментальной сушильной установке (рис. 7) атмосферный воздух с давлением 745 мм рт. ст. и начальными параметрами t₁, ºС и φ₁, % нагревается калорифером до температуры t₂, ºС, а затем за счет испарения из материала влаги его температура понижается до t₃, °С.

Рассчитать количество теплоты, затраченное в установке на испарение из материала 1 кг воды, параметры воздуха на выходе из установки (I₃, d₃, φ₃) и количество влаги, которое испаряется в установке из материала в расчете на 1 кг сухого воздуха. Считать, что тепловые потери в установке отсутствуют.

Исходные данные принять по табл. 9.

Таблица 9