Название: Решение задач по теплотехнике
Вид работы: контрольная работа
Рубрика: Промышленность и производство
Размер файла: 487.9 Kb
Скачать файл: referat.me-304547.docx
Краткое описание работы: Контрольная работа № 1 Задача 6 До какой температуры будет нагрет углекислый газ объемом , если сообщить ему теплоту Q при постоянном, абсолютном давлении? Начальная температура газа
Решение задач по теплотехнике
Контрольная работа № 1
Задача 6
До какой температуры будет нагрет углекислый газ объемом
, если сообщить ему теплоту Q при постоянном, абсолютном давлении? Начальная температура газа
. Определить объем газа в конце процесса, а также удельные значения изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессе. Теплоемкость принять не зависящей от температуры.
Дано:
МПа
МПа
Решение:
Определяем температуру конца процесса из формулы для количества теплоты в данном процессе:
где: объем газа при нормальных условиях
- теплоемкость
для двухатомного газа
Определяем объем газа в конце процесса:
Определяем работу процесса:
Определяем изменение внутренней энергии процесса:
Определяем изменение энтальпии
для двухатомного газа
Определяем изменение энтропии
Задача 16
Определить теоретическую скорость адиабатического истечения и массовый расход воздуха из сужающегося сопла площадью выходного сечения , если абсолютное давление перед соплом
, а давление среды в которую вытекает воздух
. Температура воздуха перед соплом
. Скорость воздуха на входе в сопло и потерями на трение пренебречь. Будет ли полное расширение в сопле, если при прочих равных условиях давление за соплом понизится до 400 кПа? Как при этом изменится расход и скорость истечения воздуха?
Дано:
МПа
МПа
Решение:
Записываем уравнение сплошности:
- массовый расход газа кг/с;
- скорость потока в рассматриваемом сечении м/с.
Так как
применяем формулу:
м/с.
кг/с
при понижении давление за до 400 кПа
кг/с
Расход и скорость газа в сопле увеличились
Задача 18
Влажный насыщенный водяной пар с начальным параметром ,
дросселируется до давления
. Определить состояние пара в конце процесса дросселирования и его конечные параметры, а также изменение его внутренней энергии и энтропии. Условно изобразить процесс дросселирования на h-s диаграмме.
Дано:
Решение:
Используем для определения конечных параметров h-s диаграмму
Таблица результатов h – s диаграммы
Параметры | Р, МПа | t, К | ![]() |
h кДж/кг | S кДж/кг |
1 | 5 | 263 | 0,038 | 2273 | 5,9 |
2 | 0,3 | 160 | 0,48 | 2273 | 6,17 |
Определяем изменение внутренней энергии
Определяем изменение энтропии
Задача 26
Одноступенчатый поршневой компрессор всасывает воздух в количестве V при давлении и
и сжимает его до давления по манометру
. Определить секундную работу сжатия и теоретическую мощность привода компрессора для случаев изотермического, адиабатного и политропного процессов (с показателем политропы n = 1,2) сжатия. Определить температуру воздуха в конце адиабатного и политропного сжатия. Сделать вывод по данным процесса.
Дано:
МПа
Решение:
а) Изотермический процесс
Работа изотермического процесса:
Мощность:
Вт
б) Адиабатный при к = 1,4
Определяем температуру в конце сжатия
Мощность:
Вт
в) Политропный процесс n = 1,2
Мощность:
Вт
Вывод: наибольшей работой сжатия при данных условиях обладает изотермический процесс и соответственно он будет наиболее выгодный.
Контрольная работа № 2
Задача 2
По данным тепловых измерений средний удельный тепловой поток через ограждение изотермического вагона при температуре наружного воздуха и температуру воздуха в вагоне
составил q. На сколько процентов изменится количество тепла, поступающего в вагон за счет теплопередачи через ограждение, если на его поверхность наложить дополнительный слой изоляции из пиатерма толщиной
и с коэффициентом теплопроводности
?
Дано:
Решение:
Определяем из уравнения термическое сопротивление теплопередачи:
Так как в данном примере члены и
постоянны выразим R
Если на его поверхность наложить дополнительный слой изоляции из пиатерма, то
Подставляем:
Таким образом, количество тепла уменьшиться на
Задача 12
По трубе диаметром мм, течет вода со средней скоростью
. Температура трубы на входе в трубу
средняя температура внутренней поверхности трубы
. На каком расстоянии от входа температура нагреваемой воды достигнет
Дано :
Решение:
1. Средняя разность температур
Если , тогда
.
2. Движущая сила процесса теплопередачи:
°С
Физические константы нагреваемой жидкости:
- коэффициент теплопроводности
- коэффициент теплоемкости
- кинематический коэффициент вязкости
- динамический коэффициент вязкости
Определяем среднее значение конвективной передачи использую следующие зависимости:
где: критерий Рейнольдса
- Критерий Прандтля
- коэффициент температуропроводности
Определяем Нуссельта
Отсюда:
Удельная тепловая нагрузка со стороны нагреваемой жидкости
Ориентировочная площадь поверхности теплообмена:
Задаемся коэффициентом теплопередачи из ряда
Из формулы для поверхности теплообмена определяем длину трубы:
м
Задача 19
Определить тепловой поток излучением и конвекцией от боковой поверхности цилиндра диаметром и длиной
, со степенью черноты
в окружающую среду имеющую температуру
, если температура поверхности
, а коэффициент теплопередачи конвекцией
. Каково значение суммарного коэффициента теплопередачи?
Дано:
Решение:
Определяем тепловой поток конвекцией:
Определяем тепловой поток излучением:
- излучательная способность абсолютно черного тела.
Суммарного коэффициента теплопередачи определяется по формуле:
Задача 24
В пароводяном рекуперативном теплообменнике с площадью поверхности F вода нагревается насыщенным паром с абсолютным давлением р. Температура воды на входе , расход ее G = 1 кг/с. Определить конечную температуру нагрева воды
, если коэффициент теплопередачи
Дано:
Р = 0,6 МПа
Решение:
1. Уравнение теплового баланса:
2. Определяем температурный напор по формуле:
где = 1 для прямоточной и противоточной схеме
при давлении Р = 0,5 МПа температура греющего пара
Предварительно принимаем конечную температуру
°С
°С
Если , тогда
3. Расход теплоты на нагрев:
кВт
4. Расход теплоты на нагрев:
где: - теплоемкость воды.
кВт
Разность большая принимаем
°С
кВт
кВт
Определяем разность найденных значений теплоты:
Выбранная конечная температура верна:
Похожие работы
-
Циклы двигателя внутреннего сгорания
Задача № 1 Циклы двигателя внутреннего сгорания Термодинамический цикл поршневого ДВС представляет собой повторяющуюся замкнутую последовательность обратимых термодинамических процессов, каждый из которых приближенно отображает известные из опыта особенности реальных процессов происходящих в реальном двигателе.
-
Расчет рекуперативного теплообменника
Министерство образования и науки Украины ХНАГХ Кафедра: «Эксплуатации газовых и тепловых систем» КУРСОВАЯ РАБОТА ТЕМА: «Расчет рекуперативного теплообменника»
-
Термодинамика
Вариант 42 Задача №1 Дано: = 850 = 130 = 30Вт/м = 3500Вт/м = 18мм = 1,6мм = 60Вт/м·К = 1Вт/м·К Найти: Решение 1. Коэффициент теплопередачи для плоской стенки без накипи:
-
Проект отделения выпаривания карбамида цеха производства карбамида
МИНИСТЕРСТВО НАУКИ И ОБРАЗОВАНИЯ УКРАИНЫ УКРАИНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ХИМИКО-ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ Кафедра химической технологии неорганических веществ и экологии
-
Задачи по гидравлике
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА по предмету : «Гидравлика и гидравлические машины» Выполнил: студент Проверил: 2009 г. Задача №1 Зазор между валом и втулкой заполнен маслом, толщина слоя которого равна δ. Диаметр вала D, длина втулки L. Вал вращается равномерно под действием вращающегося момента М.
-
по Теплотехнике
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ для заочного обучения Задача 1. Определить число перекачивающих компрессорных станций и расстояние между ними по следующим исходным данным:
-
Материальный баланс холодильника-конденсатора
1. Исходные данные для расчета В холодильник-конденсатор поступает 5000 нмі/ч нитрозных газов. Состав газа на входе, %об.: NO – 2, NO2 – 8,35, O2 – 1,92, N2 – 70,80, Н2О – 16,93.
-
Расчет на прочность деталей газовых турбин
КУРСОВОЙ ПРОЕКТ по ГТУ Содержание 1. Расчет закрутки последней ступени 2. Профилирование рабочей лопатки по результатам расчета закрутки 3. Расчет геометрических характеристик профиля турбинной лопатки
-
Электромеханические свойства привода с двигателями переменного тока
Недопустимость многократного асинхронного пуска синхронного двигателя, что приводит к значительному падению напряжения в питающей системе, к возникновению значительных динамических усилий в лобовых частях обмотки статора и тепловому старению изоляции.
-
Анализ влияния пут на выход колошникового газа
История доменного производства насчитывает около тысячи лет, из которых более 200 лет доменные печи работают на коксе, и все эти годы идет борьба за повышение эффективности доменной плавки, а главное за снижение расхода кокса.