Снохин А.С. Ивакина Е.А. Техническая термодинамика и теплопередача ГАУСЗ (ТГСХА) Тюмень 2014
10.80 Газ массой m имеет начальные параметры — давление р1 и температуру t1. После политропного изменения состояния газа объём его стал V2 давление р2. Определить начальный объем V1, конечную температуру Т2 газа, показатель политропы n, теплоёмкость процесса с, работу расширения газа L, изменение внутренней энергии ∆U и изменение энтропии ∆S. Определить эти же величины, если изменение состояния газа происходит по изотерме до того же значения конечного объёма V2. Сделать и записать выводы по полученным расчётным данным. Показать процессы в p-V и T-s — диаграммах.
Контрольный вопрос. Каковы общая формулировка и математическое определение первого закона термодинамики? Дайте определение и объясните физическую сущность величин, входящих в уравнение первого закона термодинамики.
Таблица 1 – Номера вариантов, включаемых в задание (задача) 1
| Вариант | Род
газа |
t1,
ºС |
р1,
кгс/см² |
m,
кг |
р2,
кгс/см² |
V2,
м³/кг |
| 1 | воздух | 4 | 20 | 1 | 20 | 0,21 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
ВУЗ: ТГСХА
16.183 Определить параметры рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя с изохорно — изобарным подводом теплоты (смешанный цикл), если известны давление р1, и температура t1 рабочего тела в начале сжатия. Степень сжатия ε, степень предварительного расширения ρ, степень повышения давления заданы λ.
Определить работу, получаемую от цикла, подведённую и отведенную теплоту, термический КПД цикла и изменение энтропии отдельных процессов цикла. За рабочее тело принять воздух, считая его теплоёмкость в расчётных интервалах температур постоянной. Построить на «миллиметровке» в масштабе этот цикл в координатах р-V и T-S. Дать к полученным графикам соответствующие пояснения.
Контрольный вопрос. Приведите основные формулировки второго закона термодинамики.
Таблица 2 – Номера вариантов, включаемых в задание (задача) 2
| Вариант | р1,кгс/см² | t1, ºC | ε | ρ | λ |
| 1 | 0,8 | 87 | 7 | 1 | 3,2 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
ВУЗ: ТГСХА
18.162 Показать сравнительным расчётом целесообразность применение пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, определив располагаемый теплоперепад, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух различных значений начальных и конечных параметров пара.
Указать конечное значение степени сухости. Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание её работы. Представить цикл Ренкина в диаграммах р-V и T-S. Задачу решать с помощью H-s диаграммы.
Представить графическое решение задачи в Н-s диаграмме.
Таблица 3 – Номера вариантов, включаемых в задание (задача) 3
| Вариант задания 1 | |||||
| Параметры пара 1 вар. | Параметры пара 2 вар. | ||||
| р1,
кгс/см² |
t1,
ºC |
р2,
кгс/см² |
р1,
кгс/см² |
t1,
ºC |
р2,
кгс/см² |
| 24,7 | 350 | 0,098 | 24,7 | 450 | 0,09 |
Нs диаграмма водяного пара с рассчитанными процессами прилагаются к задаче
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
ВУЗ: ТГСХА
23.78 Определить потери тепла за 1 час с одного метра длины горизонтально расположенной цилиндрической трубы, охлаждаемой свободным потоком воздуха, если известны наружный диаметр d трубы, температура стенки трубы tc температура воздуха tв в помещении.
Контрольный вопрос. Какими основными безразмерными числами (критериями) подобия определяется конвективная теплопередача и каков физический смысл этих чисел подобия?
Таблица 4 – Номера вариантов, включаемых в задание (задача) 4
| Вариант задания | d, мм | tс, °C | tв, °C |
| 1 | 17 | 100 | 15 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
ВУЗ: ТГСХА
26.118 Плоская стальная стенка толщиной δс омывается с одной стороны горячими газами с температурой tl, с другой стороны водой с температурой t2. Определить коэффициент теплопередачи К от газов к воде, удельный тепловой поток q и температуры обеих поверхностей стенки, если известны коэффициенты теплопередачи от газа к стенке α1 и от стенки к воде α2; коэффициент теплопроводности стали λс=58 Вт/(м·К). Определить также все указанные выше величины, если стенка со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной δн; коэффициент теплопроводности накипи λн=1 Вт/(м·К). Для указанных вариантов построить эпюры температур от t1 до t2. Объяснить в чём заключается вред отложения накипи стальных поверхностях нагрева.
Контрольный вопрос. В чём различие между коэффициентами теплоотдачи и теплопередачи, и какова связь между ними.
Таблица 5 – Номера вариантов, включаемых в задание (задача) 5
| Вариант задания 1 | |||||
| δ, мм | δн, мм | α1, Вт/(м²⸱К) | α2, Вт/(м²⸱К) | t1, ºС | t2, ºС |
| 1 | 10 | 186 | 4419 | 1200 | 220 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30.
ВУЗ: ТГСХА
