Колесников Б.П. Королева Ю.В. Теплотехника для студентов заочной формы обучения направления 19.03.04 КубГТУ
19.127 В идеальный поршневой компрессор поступает М, кг/c воздуха с начальными параметрами р1=0,1 МПа и t1=27 ºC. Воздух сжимается до давления р2.
Определить начальный υ1 и конечный υ2 удельные объемы, м³/кг, конечную температуру t2, ºC, изменение энтропии Δs, кДж/(кг·К), l — удельную работу сжатия, кДж/кг, мощность компрессии, N, кВт, а также количество теплоты, участвующее в процессе сжатия Q, кВт и при изобарном охлаждении воздуха в промежуточных охладителях Q0, кВт.
Расчет произвести последовательно для одноступенчатого компрессора с изотермическим, обратимым адиабатным и политропным сжатием, а также для двухступенчатого компрессора с политропным сжатием и промежуточным охлаждением воздуха. Показатель политропы для отдельных ступеней принять одинаковым и равным n.
Изобразить в p,υ — и T,s — координатах процессы сжатия.
Данные для решения задачи, выбрать из таблицы 1.
Таблица 1 — Исходные данные для задачи 1
| Вариант | n | р2, МПа | М, кг/c |
| 00 | 1,25 | 0,9 | 0,08 |
Указание. Расчет провести без учета зависимости теплоемкости воздуха от температуры.
Считать, что охлаждение сжатого воздуха в промежуточном охладителе производится до начальной температуры t1.
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: КубГТУ
18.111 Определить удельную работу lω и термический КПД ηt цикла простейшей паротурбинной установки (цикла Ренкина), в которой водяной пар с начальным давлением р1=3 МПа и степенью сухости х1=0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на Δt, затем пар изоэнтропийно расширяется в турбине до давления p2.
Определить степень сухости пара, в конце расширения. Определить также lц, ηt и x2 для условия когда пар после пароперегревателя дросселируется до давления p′1 (при неизменном давлении p2).
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 2.
Изобразить схему простейшей паротурбинной установки и дать ее краткое описание, привести изображение цикла Ренкина в p-υ -, T-s — диаграммах.
Указание. Задачу решить с использованием h-s — диаграммы. При определении термического цикла повышением энтальпии воды (конденсата) в насосе пренебречь.
Таблица 2 — Исходные данные для задачи 2
| Вариант | Δt, ºС | р2, кПа | р1, МПа |
| 00 | 250 | 3 | 0,50 |
h-s— диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами 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: КубГТУ
23.62 По горизонтально расположенной стальной трубе (λ=40-50 Вт/(м·К) со скоростью ω, м/c течет вода, имеющая температуру tв, ºС. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого tвозд, ºС, при условии свободной конвекции.
Определить коэффициенты теплоотдачи α1 и α2 соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху, коэффициент теплопередачи k1 и тепловой поток q1, отнесенные к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d1, внешний d2.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 3.
Таблица 3 — Исходные данные к задаче 3
| Вариант | tв, °С | ω, м/c | tвозд, °С | d1, мм | d2, мм |
| 00 | 120 | 2,5 | 18 | 190 | 210 |
Указания. Определить режимы течения воды и воздуха.
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: КубГТУ
27.67 Определить поверхность нагрева рекуперативного газовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход нагреваемого воздуха при нормальных условиях Vн, средний коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к воздуху k, начальные и конечные температуры продуктов сгорания и воздуха соответственно равны t′1, t″1, t′2, t″2.
Изобразить для обоих случаев графики изменения температуры теплоносителей от величины поверхности теплообмена.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 4.
Таблица 4 — Исходные данные для решения задачи 4
| Вариант 00 | |||||
| Vн⸱10^-3, м³/час | k, Вт/(м²⸱К) | t’1, ºC | t”1, ºC | t’2, ºC | t”2, ºC |
| 1 | 18 | 600 | 400 | 20 | 300 |
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: КубГТУ
