Николаев Н.С. Пляшешник П.И. Руденко Г.С. Теплотехника МГУПП 2015

3.84 В баллоне емкостью V при температуре t и давлении p содержится газовая смесь, объемный состав которой следующий: R_O2, R_N2 и R_CO2.

Определить массу газа. Исходные данные приведены в табл. 1 и 2.

Таблица 1

Последняя цифра шифра	р, кПа	t, ºC	V, м³
0	700	70	0,3

Таблица 2

Предпоследняя цифра шифра	R_O2	R_N2	R_CO2
0	30	30	40

Ответ: М = 2,62 кг.

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.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МГУПП

11.33 Газ массой М с начальными параметрами (давлением р₁ и температурой t₁) изотермически расширяется до увеличения объема в ε раз, а затем адиабатно сжимается до первоначального объема. Определить:

первоначальный объем и объем в конце изотермического расширения;
давление в конце изотермического расширения и адиабатного сжатия;
температуру в конце адиабатного сжатия;
изменение энтропии в процессе изотермического сжатия;
работу изотермического расширения и адиабатного сжатия.

Изобразить данные термодинамические процессы в pV- и TS координатах.

Исходные данные приведены в табл. 3 и 4.

Таблица 3

Последняя цифра шифра	газ	М, кг	ε
0	О₂	5	4,0

Таблица 4

Предпоследняя цифра шифра	р₁, МПа	t₁, ºC
0	3,0	150

Методические указания.pdf

ВУЗ: МГУПП

13.149 Влажный насыщенный пар массой 1 кг и давлением р₁ со степенью сухости х₁ превращается при постоянном давлении в перегретый пар со степенью перегрева Δt. Затем пар изохорно охлаждается до состояния влажного насыщенного пара со степенью сухости х₃. Определить (с помощью диаграммы hs для водяного пара):

термодинамические параметры пара в характерных точках 1, 2 и 3;
работу изобарного и изохорного процессов.

Изобразить данные процессы в координатах pV, TS и hs.

Исходные данные приведены в табл. 5 и 6.

Таблица 5

Последняя цифра шифра	р₁, кПа	Δt, ºC
0	900	300

Таблица 6

Предпоследняя цифра шифра	х₁	х₃
0	0,90	0,92

hs — диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагается к задаче

Методические указания.pdf

ВУЗ: МГУПП

20.40 Определить часовой расход воздуха, теплоты и греющего пара в калорифере для установки по сушке молока (рис. 1), если:

• температура холодного воздуха, подаваемого в водяной калорифер, t_A и его относительная влажность φ_А;

• температура горячего воздуха после калорифера t_B;

• относительная влажность воздуха после сушильной установки φ_С;

• производительность установки по испаренной влаге П;

• давление греющего пара, поступающего в калорифер, р при степени
сухости х;

• содержание в конденсате «пролетного» пара х_ПП;

• коэффициент полезного использования теплоты в паровом калорифере η.

Изобразить процессы на Нd — диаграмме влажного воздуха.

Исходные данные приведены в табл. 7 и 8.

Таблица 7

Последняя цифра шифра	П, кг/ч	t_A, ºС	φ_А, %	t_В, ºС	φ_С, %
0	150	20	70	160	70

Таблица 8

Предпоследняя цифра шифра	р, кПа	х	х_ПП	η
0	1200	0,88	0,08	0,88

Методические указания.pdf

ВУЗ: МГУПП

25.109 Во сколько раз уменьшатся потери теплоты излучением в окружающую среду от изолированного паропровода длиной 1 м по сравнению с неизолированным (рис. 2), если:

внутренний диаметр трубопровода d₁;
наружный диаметр трубопровода d₂;
диаметр изолированного трубопровода d₃;
степень черноты трубопровода ε_т;
степень черноты поверхности теплоизоляционного слоя ε_ти;
температура поверхности теплоизоляционного слоя t_ти;
температура поверхности трубопровода t_т.

Исходные данные приведены в табл. 9 и 10.

Таблица 9

Последняя цифра шифра	d₂, мм	d₃, мм	ε_Т	ε_ТИ
0	109	209	0,92	0,58

Таблица 10

Предпоследняя цифра шифра	t_Т, ºС	t_ТИ, ºС
0	140	42

Методические указания.pdf

ВУЗ: МГУПП

26.79 Определить необходимую толщину слоя теплоизоляции δ_из наружной стены холодильной камеры (рис. 3), если:

толщина стены δ_ст;
коэффициенты теплопроводности соответственно материала стены и теплоизоляции λ_ст и λ_из;
температура наружного воздуха и воздуха в холодильной камере t_в1 и t_в2;
коэффициенты теплоотдачи от наружного воздуха к стене α₁ и от поверхности теплоизоляции к воздуху в холодильной камере α₂;
заданная плотность теплового потока q.Оценить также температуры поверхностей t_c1, t_c2 и t_c3, а также глубину промерзания теплоизоляционного слоя δ₀.

Исходные данные приведены в табл. 11 и 12.

Таблица 11

Последняя цифра шифра	q, Вт/м²	δ_ст, мм	t_в1, ºС	t_в2, ºС
0	10	500	+30	-18

Таблица 12

Предпоследняя

цифра шифра

λ_ст, Вт/(м·К)

λ_из, Вт/(м·К)

α₁, Вт/(м²·К)

α₂, Вт/(м²·К)

0,85

0,04

13,0

8,0

Ответ: δ_из= 160 мм, t_c1= 29 ºC, t_c2= 23 ºC, t_c3= -17 ºC, δ₀= 67 мм.

Методические указания.pdf

ВУЗ: МГУПП

27.109 Городской молочный завод для нужд горячего водоснабжения и водяного отопления в качестве греющего теплоносителя использует перегретую теплофикационную воду, полученную от ТЭЦ (рис. 4). Определить:

— тепловую мощность системы отопления Q_от;

— количество нагреваемой воды для системы горячего водоснабжения М_гв;

— площади поверхностей нагрева водоподогревателей системы водяного отопления F_от и горячего водоснабжения F_гв,

Построить совмещенный температурный график водоподогревателей в координатах tF.

Обосновать преимущества противоточной схемы движения теплоносителей в водоподогревателе.

Исходные данные (приведены в табл. 13 и 14):

расход перегретой теплофикационной воды от ТЭЦ М₁;
коэффициенты теплопередачи водоподогревателей системы отопления К_от и системы горячего водоснабжения К_гв;
коэффициенты полезного использования теплоты в водоподогревателях системы отопления η_от и горячего водоснабжения η_гв.
t_пр и t_обр – температуры «прямой» и «обратной» воды системы водяного отопления;
t_хв и t_гв – температуры холодной и горячей воды;
tʹ_ТЭЦ и t»_ТЭЦ – температуры теплофикационной воды, получаемой от ТЭЦ и возвращаемой на ТЭЦ;
t^пр_ТЭЦ – промежуточная температура теплофикационной воды после водоподогревателя системы отопления.

Таблица 13

Последняя цифра	tʹ_ТЭЦ, ºС	tʺ_ТЭЦ, ºС	t_пр, ºС	t_обр, ºС	t_хв, ºС	t_гв, ºС
0	145	52	110	57	10	66

Таблица 14

Предпоследняя цифра	М₁, т/ч	К_от, кВт/(м²·К)	К_гв, кВт/(м²·К)	η_от	η_гв
0	42	1,15	0,92	0,91	0,93

Методические указания.pdf

ВУЗ: МГУПП

18.169 Определить часовой расход натурального и условного топлива на выработку в котлоагрегате типа ДЕ-10-14-ГМ влажного насыщенного пара с избыточным давлением р_изб и степенью сухости х, если:

паропроизводительность котла D;
процент продувки Пр;
температура питательной воды t_пв;
низшая теплота сгорания топлива Q^р_н;
коэффициент полезного действия (брутто) при номинальной производительности η^бр_ном.

Исходные данные приведены в таблицах 15 и 16.

Примечания: