Трофимов М. А. Теплотехника Костромская ГСХА 2015
10.48 (Вариант 62) М кг газовой смеси изменяет свои параметры термодинамическим процессом с показателем политропы n. Определить работу, совершенную в процессе, подведенную (или отведенную) теплоту, изменение сложных параметров, а также теплоемкость и коэффициент распределения тепла в процессе, если задан состав смеси (массовый или объемный) и некоторые параметры начального и конечного состояний. Изобразить процесс в диаграммах p,V и T,S. Численные значения для решения задачи приведены в таблице 5.1.
Таблица 5.1 Варианты заданий к задаче 1
| М, кг | n | р1, МПа | Состав смеси, % | |||
| Не | О2 | СН4 | СО | |||
| 1,2 | 0,9 | 0,12 | 10 | 30 | 29 | 31 |
Продолжение таблицы 5.1
| Способ задания смеси | Т1, К | р2, МПа |
| объемный | 275 | 1,10 |
16.111 (Вариант 62) Выполнить расчет термических параметров рабочего тела в характерных точках теоретического цикла тепловой машины по заданным параметрам начальной точки и известным характеристикам цикла. Определить изменение энергетических параметров (Δh, Δu, Δs), а так же работу в каждом из процессов, образующих цикл. Рассчитать термический КПД цикла (двумя способами), работу за цикл, подведенное и отведенное тепло в цикле. Рабочее тело обладает свойствами воздуха и имеет массу 1 кг. Построить в масштабе цикл в p,V- и T,s — диаграммах. Численные значения для решения задачи приведены в таблице 5.2.
Таблица 5.2 Варианты заданий к задаче 2
| Вид цикла | λ | ρ | р1, кПа | Т1, К | ε или π |
| ДВС с комбинированным подводом тепла | 1,32 | 1,12 | 100,5 | 280 | 8,3 |
Примечание. 1. ДВС — цикл двигателя внутреннего сгорания; ГТУ – цикл газотурбинной установки; λ — степень изохорного повышения давления; ρ — степень изобарного расширения; ε — степень сжатия; π — степень повышения давления в компрессоре. 2. При расчете цикла ДВС использовать — ε, при расчете цикла ГТУ — π.
18.104 (Вариант 62) По заданным параметрам пара перед турбиной р1, t1 и давлению отработанного пара р2 выполнить расчет теоретического цикла Ренкина. Определить параметры (p, t, υ, h, s, x) в характерных точках, изобразить цикл в p,V-, T,s- и h,s — диаграммах. Рассчитать количество подведенного и отведенного в цикле тепла, цикловую работу, термический КПД цикла, теоретические удельные расходы пара и тепла на выработку электроэнергии. Численные значения для решения задачи приведены в таблице 5.3.
Таблица 5.3 Варианты заданий к задаче 3
| р2, кПа | t1, ºC | р1, МПа |
| 4,0 | 500 | 9,5 |
23.56 (Вариант 62) Определить количество теплоты, поступающее в помещение от трубы системы отопления наружным диаметром d, мм, если известно, длина трубы l, м, температура наружной стенки трубы равна tСТ, ºС и температура воздуха в помещении tв, ºС. Задачу решить с использованием теории теплового подобия. Процесс теплоотдачи считать свободной конвекцией в воздушной среде. Численные значения для решения задачи приведены в таблице 5.4.
Таблица 5.4 — Варианты заданий к задаче 4
| Расположение трубы | tСТ, ºС | l, м | d, мм | tв, ºС |
| горизонтальное | 92 | 3,00 | 29,6 | 23 |
27.61 (Вариант 62) Определить площадь поверхности нагрева кожухотрубного пароводяного теплообменника, работающего по противоточной схеме. Греющий теплоноситель — сухой насыщенный пар; расход воды через бойлер М, кг/c, температура воды на входе t′, на выходе t″. Температура греющего теплоносителя постоянна и равна tн (tн — температура насыщения при рн); поверхность теплообмена выполнена из латунных труб с внутренним диаметром d, мм и толщиной стенки 2 мм. Дано численное значение: λл=100 Вт/(м·К) — коэффициент теплопроводности латуни. Принять коэффициенты теплоотдачи: пара к наружной поверхности труб α1; внутренней поверхности труб к воде α2. Теплоемкость воды считать постоянной и равной 4,19 кДж/(кг·К). Остальные данные для расчета приведены в таблице 5.5.
Таблица 5.5 — Варианты заданий к задаче 5
| М, кг/с | рн, бар | t′, ºC | t″, ºC | d, мм | α1, Вт/(м2·К) | α2, Вт/(м2·К) |
| 0,9 | 4,2 | 24 | 142 | 25 | 9840 | 7560 |
16.112 (Вариант 62) Определить индикаторный ηi и эффективный ηe КПД четырехтактного двигателя внутреннего сгорания по его конструктивным параметрам и среднему индикаторному давлению. Диаметр цилиндра двигателя D, ход поршня S, частота вращения коленчатого вала n0, число цилиндров z, среднее индикаторное давление pi, механический КПД ηM и удельный расход топлива ge приведены в таблице 5.6. Теплоту сгорания топлива принять равной Qнр=42 МДж/кг.
Таблица 5.6 — Варианты заданий к задаче 6
| D, мм | S, мм | n0, об/мин | z, шт | ηM | pi, кПа | ge, г/кВт·ч |
| 82 | 85 | 3250 | 6 | 0,80 | 680 | 210 |
