КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Примеры решения задач. Дано: цикл, отнесённый к 1 кг воздуха
Задача 1. Дано: Цикл, отнесённый к 1 кг воздуха. Параметры начального состояния р1 =0,7 кгс/см2, t1 =27 ° конечного состояния V 2 =0,04 м3/кг, р 2 =3кгс/см2 газовая постоянная воздуха R=286,55 Дж/(кг К) теплоемкости процессов СV=712.3 Дж/кгК СР=1005,6 Дж/кгК Решение: 1. Определение параметров Т 2, n, c, ,ΔU, ΔS для политропного процесса 1). Для состояния 1 дано:Р1 =0,7 кг/см 2 =6,86 10 4 Па в системе СИ, t1 =27°, Т1 =300К, R=286,55 Дж/(кг К) Определим V1 из уравнения состояния идеального газа 2). Для состояния 2 дано: р 2 =35 кгс/см 2 = Па, V 2 =0,04 м3 /кг Определим Из уравнения политропного процесса определим n
Теплоёмкость процесса ., Где k -показатель адиабаты k=Cp/Cv; k=(1005,6/712,3)=1,41 Отсюда Дж/(кг К) = - 1,37кДж/(кг К) Определим удельную работу процесса Изменение внутренней энергии газа ΔU = CV (Т2 — T1), ΔU = 712,3 • (479 - 300) = 127,5 (кДж/кг) Изменение энтропии V2 = 0,04 м3/ кг, T2=T1=300К Определим р 2 из уравнения изотермического процесса р2 V2 = p1V1 2. Определение этих же параметров для изотермического процесса Дано: V1 = Па, T1 =ЗООК, V1 = 1,253м3/ кг
Построим графики процессов в p-V и T-s диаграммах
p104 2 T,K S
S 0.2 0.4 0.6 0.8 1.0 1.2 V1 м3/кг S2 ΔS S1
для изотермического процесса Задача 2. Дано: Цикл ДВС с изохорно-изобарным подводом теплоты. Параметры рабочего тела в начале сжатия: р1 = 1кг/см2 и t1 =15 °, ε=10, р=1,2, λ=1,5. Рабочее тело - воздух, m =1кг. Определить: l,q1,q2,ηt,, Δ S. Решение: Изобразим смешанный цикл ДВС в p-V - диаграмме. P 3 4 1). Определение параметров точек цикла а). Для точки 1 даноt1=15°,Т1=288 К, р1=1 кг/см2=9,8 104Па. Определим из уравнения состояния объём Vl 2
5 5 б). Процесс сжатия 1-2 адиабатический, степень сжатия ε =10, Определим Из уравнения адиабатного процесса найдём р 2
, Где k -показатель адиабаты k=Cp/Cv; k=(1005,6/712,3)=1,41 Из уравнения состояния рабочего тела
в) Для точки 3 дано V3 = V2, λ=l,5 Определим параметры точки 2/ Из уравнения изохорного процесса г) Для точки 4 дано: р4= р3, ρ=1,2 Определим остальные параметры точки Из уравнения изобарного процесса , определим д) Для точки 5 дано: V5=V1, V5= 0,84 м3/кг Определим из уравнения адиабатного процесса 3-4 р 4 и из уравнения изохорного процесса 4-1 2. Для цикла определим подведённую q1 и отведённую q 2 удельную теплоту q=q1+q2=CV(T3-T2)+CP(T4-T3) q=712.3(1107-738)+1005.6(1328-1107)=485.176(кДж/кг) q3=CV(T5-T1), q3=712.3(560-288)=193.745(кДж/кг) Удельную работу цикла можно найти как сумму удельных работ, совершённых в отдельных процессах цикла
l = 286,487 (кДж/кг) Термический коэффициент цикла можно найти по уравнению В данном примере
Изменение энтропии цикла складывается из изменений энтропии в отдельных процессах цикла Построим этот цикл в p-V и T-s диаграммах
Задача 3. Дано: Цикл паросиловой установки Ренкина с параметрами пара 1 вариант: р2 = 25 кг/см 2, t1 =400 ° С, р 2 =0,098 кг/см 2 2 вариант: р2 = 25 кг/см 2, t1 =500 ° С, р 2 = 0,098 кг/см 2
Решение: 1) По диаграмме h-s (i-s) найдём удельную энтальпию начального состояния пара (в пересечении линий р и t) p1 =25 кг/см 2 =2,45 106 Па = 2,45 МПа, t1 =400 ° С, h1 =3240 кДж/кг 2) Из начальной точке на диаграмме опустим вертикаль (адиабату) до р 2 = 0,0096 Мпа Удельная энтальпия конечного состояния h 2 =2220 кДж/кг 3) По таблице 1 приложения найдём удельную энтальпию воды на линии насыщения по давлению р 2 = 0,0096 МПа h/ 2 = 190 кДж/кг 4) Определим термический КПД цикла 5) Удельный расход пара Аналогично ведутся расчёты по данным 2 варианта.
Задача 4.
Дано: Горизонтальная цилиндрическая труба, наружный диаметр её1 d=57 мм, tC = 100 С. Определить потери тепла трубой за 1 час с 1 м длины.
Решение:
1) Определим среднюю температуру пограничного слоя
Возьмём из таблицы 2 приложения физические константы воздуха при t коэффициент теплопроводности λВ=29,06 10-3 Вт/мК коэффициент кинематической вязкости м/с 3) Определим критерий Грасгофа Gr 4) Определим критерий Нуссельта Nu для теплоотдачи горизонтальной трубы при свободном движении двухатомного газа
5) Определим коэффициент теплоотдачи а 6) Определяем потерю тепла трубой по уравнению Ньютона - Рихмана
Задача 5.
Тепло дымовых газов передаётся через стенку котла кипящей воде. Температура газов t1 =1100°, воды t2 =150°, толщина стенки δс=1мм, Толщина накипи δH =5мм. Коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке а1 =104,67 Вт/(м К) и от стенки к воде а 2 =4652 Вт/(м К), стенка плоская. Коэффициенты теплопроводности стали λ с =58 Вт/(мК), накипи λ н =1 Вт/(м К). Решение: 1). Определим термические сопротивления от газов к стенке R1 =1/а1 =0,0096 м 2 К/Вт от стенки к кипящей воде R 2 =l/a2 =0,00021 м 2 К/Вт стальной стенки R 3 =δ с / λ с =0,001/58=0,00002 м3 К/Вт 2) Определим коэффициент теплопередачи K
3) Удельный тепловой поток через стенку q=K(t1-t2), q= 101,758 (1100-150) = 96670 (Вт/м 2) = 96,67 кВт/м2 4) Определим температуры стенки со стороны газов и воды
Дата добавления: 2015-05-29; Просмотров: 2233; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |