Добавил:

Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Волжская Государственная Академия Водного Транспорта

Предмет:

[НЕСОРТИРОВАННОЕ]

Файл:

Люсов Н.А., Батялов А.А., Варечкин Ю.В. Теплоте...doc

Скачиваний:

Добавлен:

01.05.2025

Размер:

1 Мб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 12 / 122 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

1.2. Задание 1

Задача 1. Для газовой смеси, заданной объемными долями компонентов (в процентах), определить:

1) молекулярную массу и газовую постоянную смеси;

2) удельный объем и плотность смеси при нормальных условиях;

3) состав смеси в массовых долях;

4) удельную теплоту при изохорном изменении состояния газовой смеси в интервале температур от t₁ до t₂ с помощью удельной и объемной теплоемкостей, нелинейно и линейно зависящих от температуры.

Исходные данные	Группа	Варианты
t₁, ºC	1, 2, 3, 4	1000 100	150 1100	1200 200	250 1300	1400 300
t₂, ºC	1, 2, 3, 4	800 1600	1500 750	700 1400	1300 650	600 1200
Состав смеси, %
CO₂	1 2 3 4	20  11 9	  27 16	 23  10	8 28  	24 17 22 
H₂O	1 2 3 4	2 3  	3  6 2	  6 6	 4  4	4 5  
CO	1 2 3 4	26 27  	24 30  	10  30 11	  25 35	 12  8
O₂	1 2 3 4	 8 6 4	6  5 10	8 6 10 	6  5 6	  15 11
H₂	1 2 3 4	  5 8	 8 4 5	3 9  	10 7 5 	12  7 3
N₂	1 2 3 4	52 62 78 73	63 53 63 77	79 62 54 64	76 61 65 55	60 66 56 78

Исходные

данные

Группа

Варианты

t₁, ºC

1, 2,

3, 4

1000

100

150

1100

1200

200

250

1300

1400

300

t₂, ºC

1, 2,

3, 4

800

1600

1500

750

700

1400

1300

650

600

1200

Состав смеси, %

CO₂



H₂O



O₂



H₂



N₂

Исходные данные	Группа	Варианты
t₁, ºC	1, 2, 3, 4	350 1500	1600 400	450 1700	1800 500	550 1900
t₂, ºC	1, 2, 3, 4	1100 550	500 1000	900 450	400 800	700 350
Состав смеси, %
CO₂	1 2 3 4	13  18 30	  12	 25  8	26 15  	13 14 10 

Исходные

данные

Группа

Варианты

t₁, ºC

1, 2,

3, 4

350

1500

1600

400

450

1700

1800

500

550

1900

t₂, ºC

1, 2,

3, 4

1100

550

500

1000

900

450

400

800

700

350

Состав смеси, %

CO₂



Окончание табл. к задаче 1

Исходные данные	Группа	Варианты
H₂O	1 2 3 4	5 2 3 	3  5 6	  4 2	 4  4	5 3  
CO	1 2 3 4	15 29  	28 19 9 	21  17 33	  17 18	 28  12
O₂	1 2 3 4	 12  3	11 7  	4 5 10 	11  12 8	  13 14
H₂	1 2 3 4	  4 8	 6  9	2 11  	7 9 11 	2  6 13
N₂	1 2 3 4	67 57 75 59	58 68 74 58	73 59 69 57	56 72 60 70	80 55 71 61

Исходные

данные

Группа

Варианты

H₂O



O₂



H₂



N₂

Указания. Для решения задачи необходимо знание материала разделов «Смеси идеальных газов» и «Теплоемкость идеального газа». Теплоемкость считать нелинейно зависящей от температуры и ее среднюю величину для компонентов смеси в интервале температур от t₁ до t₂ определять с помощью табличных значений. Пример решения типовой задачи приведен в [2].

Задача 2. Газ, обладающий свойствами идеального, имеет начальные параметры  давление p₁ МПа и удельный объем v₁ м³/кг и совершает сначала изобарный 1–2, а затем изотермический 2–3 процессы. В изобарном процессе отношение удельных объемов v₂/v₁, а в изотермическом процессе отношение давлений р₃/р₂. На основании приведенных в таблице исходных данных определить:

1) параметры состояния газа p, v и T в характерных точках процессов (в т. 1, 2, 3);

2) суммарную теплоту процессов;

3) суммарное изменение энтропии системы;

4) представить процессы в масштабе на pv- и Ts-диаграммах.

Теплоемкость газа считать постоянной.

Исходные данные	Группы	Варианты
Газ	1 2 3 4	Возд. NH₃ N₂ CO	O₂ CO He H₂	NH₃ CH₄ H₂ CO₂	N₂ Ar CO₂ He	He O₂ CO CH₄
p₁, МПа	1 2 3 4	0,5 0,09 0,3 0,47	0,48 0,11 0,28 0,45	0,46 0,13 0,26 0,43	0,44 0,15 0,24 0,41	0,42 0,17 0,22 0,39
v₁, м³/кг	1 2 3 4	0,5 1,5 1 0,3	0,55 3 10,5 10	0,6 14 11 0,31	0,65 1,55 1,15 6	0,7 1,6 1,2 0,32
v₂/ v₁	1 2 3 4	2 0,6 1,5 0,4	0,7 1,9 0,5 2,1	1,8 0,7 1,6 0,8	0,4 1,7 0,3 1,6	1,5 0,2 1,4 1,3
р₃/р₂	1 2 3 4	0,8 1,55 0,73 1,3	0,75 1,6 0,68 1,37	1,5 0,5 1,85 0,57	1,45 0,85 1,9 1,44	0,7 1,65 0,63 1,44
m, кг	1, 2, 3, 4	1,5 6,5	2 7	2,5 7,5	3 8	3,5 8,5
Тип термоди- намич. системы	1 2 3 4	Откр. Закр. Откр. Закр.	Закр. Откр. Закр. Откр.	Откр. Закр. Откр. Закр.	Закр. Откр. Закр. Откр.	Откр. Закр. Откр. Закр.

Исходные

данные

Группы

Варианты

Газ

Возд.

NH₃

N₂

O₂

H₂

NH₃

CH₄

H₂

CO₂

N₂

CO₂

O₂

CH₄

p₁, МПа

0,5

0,09

0,3

0,47

0,48

0,11

0,28

0,45

0,46

0,13

0,26

0,43

0,44

0,15

0,24

0,41

0,42

0,17

0,22

0,39

v₁, м³/кг

0,5

1,5

0,3

0,55

10,5

0,6

0,31

0,65

1,55

1,15

0,7

1,6

1,2

0,32

v₂/ v₁

0,6

1,5

0,4

0,7

1,9

0,5

2,1

1,8

0,7

1,6

0,8

0,4

1,7

0,3

1,6

1,5

0,2

1,4

1,3

р₃/р₂

0,8

1,55

0,73

1,3

0,75

1,6

0,68

1,37

1,5

0,5

1,85

0,57

1,45

0,85

1,9

1,44

0,7

1,65

0,63

1,44

m, кг

1, 2,

3, 4

1,5

6,5

2,5

7,5

3,5

8,5

Тип

термоди-

намич.

системы

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Исходные данные	Группы	Варианты
Газ	1 2 3 4	H₂ Возд. CH₄ NH₃	CO₂ N₂ Ar O₂	CO He O₂ Возд.	CH₄ H₂ NH₃ He	Ar CO₂ Возд. N₂
p₁, МПа	1 2 3 4	0,4 0,19 0,2 0,17	0,38 0,21 0,18 0,35	0,36 0,23 0,16 0,33	0,34 0,25 0,14 0,31	0,32 0,27 0,12 0,29
v₁, м³/кг	1 2 3 4	0,75 1,65 1,25 0,33	0,8 1,7 1,3 0,34	0,85 1,75 1,35 0,35	0,9 1,8 1,4 8	0,95 1,85 1,45 0,36
v₂/ v₁	1 2 3 4	0,25 2,2 0,35 1,35	1,45 0,45 2,15 0,55	0,65 2,05 0,75 1,95	1,55 0,85 1,65 0,53	0,58 1,97 0,73 1,78

Исходные

данные

Группы

Варианты

Газ

H₂

Возд.

CH₄

NH₃

CO₂

N₂

O₂

Возд.

CH₄

H₂

NH₃

CO₂

Возд.

N₂

p₁, МПа

0,4

0,19

0,2

0,17

0,38

0,21

0,18

0,35

0,36

0,23

0,16

0,33

0,34

0,25

0,14

0,31

0,32

0,27

0,12

0,29

v₁, м³/кг

0,75

1,65

1,25

0,33

0,8

1,7

1,3

0,34

0,85

1,75

1,35

0,35

0,9

1,8

1,4

0,95

1,85

1,45

0,36

v₂/ v₁

0,25

2,2

0,35

1,35

1,45

0,45

2,15

0,55

0,65

2,05

0,75

1,95

1,55

0,85

1,65

0,53

0,58

1,97

0,73

1,78

Окончание табл. к задаче 2

Исходные данные	Группы	Варианты
р₃/р₂	1 2 3 4	0,65 1,7 0,58 1,51	1,4 0,83 1,95 0,71	1,35 0,78 2 0,87	0,6 1,75 0,53 1,58	0,55 1,8 0,48 1,66
m, кг	1, 2, 3, 4	4 9	4,5 9,5	5 10	5,5 10,5	6 11
Тип термоди- намич. системы	1 2 3 4	Закр. Откр. Закр. Откр.	Откр. Закр. Откр. Закр.	Закр. Откр. Закр. Откр.	Откр. Закр. Откр. Закр.	Закр. Откр. Закр. Откр.

Исходные

данные

Группы

Варианты

р₃/р₂

0,65

1,7

0,58

1,51

1,4

0,83

1,95

0,71

1,35

0,78

0,87

0,6

1,75

0,53

1,58

0,55

1,8

0,48

1,66

m, кг

1, 2,

3, 4

4,5

9,5

5,5

10,5

Тип

термоди-

намич.

системы

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Указания. Для решения задачи необходимо знание материала разделов «Термодинамические процессы изменения состояния идеального газа», «Параметры состояния идеального газа» и «Теплоемкость идеального газа». Изобарную теплоемкость рассчитывать по формуле

где i  число степеней свободы поступательного и вращательного движения молекулы; R  газовая постоянная в Дж/(кгК) [2]. При изображении процессов на Ts-диаграмме изменения энтропии S, отнесенное к массе газа отличной от одного килограмма и имеющее размерность кДж/К, и температуры T_i откладываются на осях произвольно, без привязки к началу координат, но при обязательном соблюдении масштаба (см. рисунок). Пример решения типовой задачи приведен в [5].

Задача 3. У газа, обладающего свойствами идеального, начальные параметры  давление р₁ МПа и удельный объем v₁ м³/кг совершает сначала адиабатный 1–2, а затем изохорный 2–3 процессы. В адиабатном процессе отношение температур T₁/T₂, а в изохорном процессе отношение давлений р₃/р₂. Масса газа т кг. На основании исходных данных, приведенных в таблице, определить:

1) параметры состояния газа p, v и T в характерных точках процессов (в том числе т. 1, 2, 3);

2) величину суммарной работы;

3) суммарное изменение внутренней энергии системы;

4) представить процессы в масштабе на pv- и Ts-диаграммах.

Теплоемкость газа принять постоянной.

Исходные

данные

Группы

Варианты

Газ

O₂

H₂

N₂

CO₂

H₂

Возд.

CH₄

NH₃

O₂

Возд.

СO₂

Возд,

N₂

p₁, МПа

0,28

0,18

0,085

0,195

0,27

0,17

0,095

0,205

0,26

0,16

0,105

0,215

0,25

0,15

0,125

0,225

0,24

0,14

0,135

0,235

t₁, ºC

1200

675

1250

725

1150

1100

625

1200

525

1050

1000

575

800

475

950

900

750

700

425

850

T₁/T₂

1,5

0,65

1,6

0,8

0,63

2,1

0,68

2,9

1,4

0,55

1,7

0,7

0,53

2,2

0,88

2,8

1,3

0,45

1,8

р₃/р₂

1,5

1,65

2,05

1,9

0,85

0,72

1,34

0,6

1,46

1,75

0,63

0,65

0,55

0,77

0,66

1,8

0,5

1,85

1,41

m, кг

1, 2,

3, 4

11,5

12,5

13,5

14,5

15,5

Тип

термоди-намич.

системы

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Окончание табл. к задаче 3

Исходные данные	Группы	Варианты
Газ	1 2 3 4	Возд. NH₃ N₂ CO	NH₃ CH₄ H₂ CO₂	He O₂ CO CH₄	CO₂ N₂ Ar O₂	CH₄ H₂ NH₃ He
p₁, МПа	1 2 3 4	0,23 0,12 0,145 0,245	0,22 0,11 0,155 0,255	0,21 0,1 0,165 0,265	0,2 0,09 0,175 0,275	0,19 0,08 0,185 0,285
t₁, ºC	1 2 3 4	325 650 600 375	400 275 550 500	350 300 225 450	125 250 200 175	50 75 150 100
T₁/T₂	1 2 3 4	0,6 0,38 2,3 0,78	2,7 1,55 0,35 1,9	0,5 0,48 2,4 0,85	2,6 1,45 0,3 2	0,4 0,58 2,5 0,75
р₃/р₂	1 2 3 4	1,7 0,58 1,76 1,82	0,7 1,45 1,95 0,79	0,75 0,62 0,66 0,57	0,72 1,55 0,82 1,63	2,1 0,67 0,73 1,46
m, кг	1, 2, 3, 4	15 16,5	14 17,5	13 18,5	12 19,5	11 20,5
Тип термоди-намич. системы	1 2 3 4	Откр. Закр. Откр. Закр.	Закр. Откр. Закр. Откр.	Откр. Закр. Откр. Закр.	Закр. Откр. Закр. Откр.	Откр. Закр. Откр. Закр.

Исходные

данные

Группы

Варианты

Газ

Возд.

NH₃

N₂

NH₃

CH₄

H₂

CO₂

O₂

CH₄

CO₂

N₂

O₂

CH₄

H₂

NH₃

p₁, МПа

0,23

0,12

0,145

0,245

0,22

0,11

0,155

0,255

0,21

0,1

0,165

0,265

0,2

0,09

0,175

0,275

0,19

0,08

0,185

0,285

t₁, ºC

325

650

600

375

400

275

550

500

350

300

225

450

125

250

200

175

150

100

T₁/T₂

0,6

0,38

2,3

0,78

2,7

1,55

0,35

1,9

0,5

0,48

2,4

0,85

2,6

1,45

0,3

0,4

0,58

2,5

0,75

р₃/р₂

1,7

0,58

1,76

1,82

0,7

1,45

1,95

0,79

0,75

0,62

0,66

0,57

0,72

1,55

0,82

1,63

2,1

0,67

0,73

1,46

m, кг

1, 2,

3, 4

16,5

17,5

18,5

19,5

20,5

Тип

термоди-намич.

системы

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Откр.

Закр.

Указания. При решении данной задачи руководствоваться указаниями к задаче 2. Изохорную теплоемкость рассчитывать по формуле

а показатель адиабаты определяется с использованием выражения

При изображении процессов на pv- и Ts-диаграммах параметры р_i, v_i и T_i откладываются на осях произвольно, без привязки к началу координат, но при обязательном соблюдении масштаба (см. рисунок). Пример решения типовой задачи приведен в [5].

Задача 4. В баллон объемом V м³ центробежным компрессором нагнетается газ, имеющий свойства идеального. Перед началом нагнетания в баллоне было разрежение p_в1 мм рт. ст., приведенное к нормальным условиям, и температура t₁ºC. В среде, из которой газ поступает в компрессор, избыточное давление р_и₁ кПа. и температура t₁ ºС. Степень повышения давления в компрессоре _к. Барометрическое давление в окружающей среде p_o = 750 мм рт. ст. Определить температуру газа в конце сжатия и массу закаченного в баллон газа, если его сжатие в компрессоре производилось:

а) в изотермическом процессе;

б) в адиабатном процессе;

в) в политропном процессе с показателем политропы n.

Процессы сжатия привести на диаграммах pv и Ts.

Исходные данные	Группа	Варианты
Газ	1 2 3 4	Ar СO₂ Возд. N₂	CH₄ H₂ NH₃ He	CO He O₂ Возд.	CO₂ N₂ Ar O₂	H₂ Возд. CH₄ NH₃
p_в₁, мм рт. ст.	1, 2, 4, 3	20 52,5	30 42,5	40 32,5	50 22,5	60 12,5
V, м³	4, 1, 3, 2	1 0,05	0,9 0,15	0,8 0,25	0,7 0,35	0,6 0,45
t₁, ºC	3, 4, 2, 1	4 6	8 10	12 14	16 18	20 22
p_и₁, кПа	2, 3, 1, 4	22 19	26 23	30 27	34 31	38 35
_к	1, 2, 4, 5	1,5 4,2	2 3,9	2,5 3,6	3 3,3	3,5 3

Исходные

данные

Группа

Варианты

Газ

СO₂

Возд.

N₂

CH₄

H₂

NH₃

O₂

Возд.

CO₂

N₂

O₂

H₂

Возд.

CH₄

NH₃

p_в₁, мм рт. ст.

1, 2,

4, 3

52,5

42,5

32,5

22,5

12,5

V, м³

4, 1,

3, 2

0,05

0,9

0,15

0,8

0,25

0,7

0,35

0,6

0,45

t₁, ºC

3, 4,

2, 1

p_и₁,

кПа

2, 3,

1, 4

_к

1, 2,

4, 5

1,5

4,2

3,9

2,5

3,6

3,3

3,5

Окончание табл. к задаче 4

Исходные данные	Группа	Варианты
n	1 2 3 4	1,9 1,5 1,3 1,2	1,4 1,6 1,18 1,45	1,7 1,25 1,35 1,55	1,15 1,65 1,45 1,73	1,28 1,16 1,23 1,4

Исходные

данные

Группа

Варианты

1,9

1,5

1,3

1,2

1,4

1,6

1,18

1,45

1,7

1,25

1,35

1,55

1,15

1,65

1,45

1,73

1,28

1,16

1,23

1,4

Исходные данные	Группа	Варианты
Газ	1 2 3 4	H₂ Возд. CH₄ NH₃	N₂ Ar CO₂ He	NH₃ CH₄ H₂ CO₂	O₂ CO He H₂	O₂ CO He H₂
p_в₁, мм рт. ст.	1, 2, 4, 3	15 57,5	25 47,5	35 37,5	45 27,5	55 17,5
V, м³	4, 1, 3, 2	0,5 0,55	0,4 0,65	0,3 0,75	0,2 0,85	0,1 0,95
t₁, ºC	3, 4, 2, 1	24 26	28 30	32 34	36 40	40 44
p_и₁, кПа	2, 3, 1, 4	42 39	46 43	50 47	54 51	58 55
_к	1, 2, 4, 5	4 2,7	4,5 2,4	5 2,1	5,5 1,8	6 1,5
n	1 2 3 4	1,8 1,24 1,13 1,61	1,27 1,77 1,44 1,51	1,22 1,11 1,63 1,14	1,48 1,6 1,75 1,16	1,48 1,6 1,75 1,16

Исходные

данные

Группа

Варианты

Газ

H₂

Возд.

CH₄

NH₃

N₂

CO₂

NH₃

CH₄

H₂

CO₂

O₂

H₂

O₂

H₂

p_в₁, мм рт. ст.

1, 2,

4, 3

57,5

47,5

37,5

27,5

17,5

V, м³

4, 1,

3, 2

0,5

0,55

0,4

0,65

0,3

0,75

0,2

0,85

0,1

0,95

t₁, ºC

3, 4,

2, 1

p_и₁,

кПа

2, 3,

1, 4

_к

1, 2,

4, 5

2,7

4,5

2,4

2,1

5,5

1,8

1,5

1,8

1,24

1,13

1,61

1,27

1,77

1,44

1,51

1,22

1,11

1,63

1,14

1,48

1,6

1,75

1,16

1,48

1,6

1,75

1,16

Указания. Для решения задачи необходимо знание материала разделов «Термодинамические процессы изменения состояния идеального газа», «Параметры состояния идеального газа» и «Рабочий процесс идеального компрессора». Пример изображения процессов сжатия приведен на рисунке:

Задача 5. Рабочее тело, масса которого 1 кг, выполняет произвольный цикл, образованный тремя термодинамическими процессами, имеющими показатели политроп n_1–2, n_2–3 и n_3–1. Начальные параметры рабочего тела: абсолютное давление p₁ в МПа и температура t₁ в ºС, а также остальные исходные данные приведены в таблице. Считая теплоемкость постоянной, определить:

1) параметры состояния p, v и T в характерных точках цикла (в точках 1, 2, 3);

2) изменение  заданного параметра;

3) тепловую эффективность цикла (термический к.п.д. для прямого цикла или холодильный коэффициент для обратного цикла);

4) представить цикл на pv- и Ts-диаграммах с указанием на них площадей, соответствующих подведенной q₁ и отведенной q₂ удельной теплоте.

Исходные данные	Группа	Варианты
Исходные данные	Группа	1	2	3	4	5
Рабочее тело	1 2 3 4	Воздух Диоксид углерода Азот Окись углерода
p₁, МПа	1 2 3 4	1 0,15 0,4 0,1	1,5 0,07 0,15 0,08	2 0,105 0,092 0,23	0,1 0,95 0,087 0,5	0,3 0,2 0,143 0,26
t₁, ºC	1 2 3 4	800 127 235 7	1000 10 165 123	900 91 15 42	400 50 5 700	400 50 5 700
Отно- шение пара- метров	1	v₁/v₂= 0,5	p₁/p₂= 0,65	T₁/T₂= 0,7	v₁/v₃= 2	p₁/p₃ = 1,5
	2	p₁/p₃ = 3	T₁/T₃= 0,8	v₁/v₂= 1,3	p₁/p₂= 0,3	T₁/T₂ = 3
	3	T₁/T₂= 1,8	v₁/v₃= 0,65	p₁/p₃= 0,67	T₁/T₃= 0,75	v₁/v₂ = 0,63
	4	v₁/v₂= 1,3	p₁/p₂= 1,4	T₁/T₂= 0,68	v₁/v₃ = 0,8	p₁/p₃= 1,33
n₁_–₂	1 2 3 4	1,6 0,6 1,4 0,53	0,8 1,33 0 0,9	0 0 1,48 1,86	0 1,45 1,4 1,92	1 1,19 1 0,092
n₂_–₃	1 2 3 4	 1,33 0 2,3	1,47 1,65 1,31 1,3	1,7 1,8 0,66 1,4	1,15 0  1,36	2 1 1,94 0,03

Окончание табл. к задаче 5

Исходные данные	Группа	Варианты
n₃_–₁	1 2 3 4	1,3 1,13 1,52 1,7	 1,26 1,68 1,5	1,2 1,38  1,05	0,7 1,28 1,16 1,54	1,5 1,9 1,28 2,4
Рассчи- тать из- менение:	1 2 3 4	Удельной энтропии в процессе 1–2 Удельной внутренней энергии в процессе 2–3 Удельной энтальпии в процесс 3–1 Удельной энтропии в процессе 2–3

Исходные

данные

Группа

Варианты

n₃_–₁

1,3

1,13

1,52

1,7



1,26

1,68

1,5

1,2

1,38



1,05

0,7

1,28

1,16

1,54

1,5

1,9

1,28

2,4

Рассчи-

тать из-

менение:

Удельной энтропии в процессе 1–2

Удельной внутренней энергии в процессе 2–3

Удельной энтальпии в процесс 3–1

Удельной энтропии в процессе 2–3

Исходные данные	Группа	Варианты
Рабочее тело	1 2 3 4	Окись углерода Воздух Диоксид углерода Азот
p₁, МПа	1 2 3 4	0,12 0,25 0,09 0,106	0,08 0,163 0,21 0,14	0,09 0,19 0,089 0,17	0,11 0,16 0,195 0,088	0,13 0,125 0,078 0,6
t₁, ºC	1 2 3 4	100 227 18 36	27 420 141 20	250 640 51 600	70 325 332 93	0 65 38 190
Отно- шение пара- метров	1	T₁/T₃= 2	v₁/v₂= 1,7	p₁/p₂= 0,5	T₁/T₂= 0,6	v₁/v₃= 1,8
2	v₁/v₃= 0,77	p₁/p₃= 2,5	T₁/T₃= 2,2	v₁/v₂= 0,25	p₁/p₂= 1,25
3	p₁/p₂= 1,53	T₁/T₂= 0,58	v₁/v₃= 1,64	p₁/p₃= 2,7	T₁/T₃= 0,4
4	T₁/T₃= 0,69	v₁/v₂= 1,43	p₁/p₂= 1,9	T₁/T₂= 0,72	v₁/v₃= 0,64
n_1-2	1 2 3 4	1,25  1 1,1	0,6 1,33  1,26	1,18 1,77 1,33 1,83	 1,14 1,74 1,76	1 0,93 1,22 1,36
n_2-3	1 2 3 4	0,75 1,33 2,5	1,4  1,65 1,78	1,55 1 1,56 0,49	1,39 0 0,4 1,29	1,4 0,25 0,71 1,79
n_3-1	1 2 3 4	1,8 2,1 2,3 1,34	1,1 1,67 1,33 1,42	1,4 1,49 0 1,32	0,9 1,34 1,55 0,91	1,23 1,4 1,77 0,64
Рассчи- тать из- менение:	1 2 3 4	Удельной энтальпии в процесс 3–1 Удельной энтропии в процессе 2–3 Удельной внутренней энергии в процессе 1–2 Удельной энтальпии в процесс 2–3

Исходные

данные

Группа

Варианты

Рабочее

тело

Окись углерода

Воздух

Диоксид углерода

Азот

p₁, МПа

0,12

0,25

0,09

0,106

0,08

0,163

0,21

0,14

0,09

0,19

0,089

0,17

0,11

0,16

0,195

0,088

0,13

0,125

0,078

0,6

t₁, ºC

100

227

420

141

20

250

640

600

325

332

190

Отно-

шение

пара-

метров

T₁/T₃= 2

v₁/v₂= 1,7

p₁/p₂= 0,5

T₁/T₂= 0,6

v₁/v₃= 1,8

v₁/v₃= 0,77

p₁/p₃= 2,5

T₁/T₃= 2,2

v₁/v₂= 0,25

p₁/p₂= 1,25

p₁/p₂= 1,53

T₁/T₂= 0,58

v₁/v₃= 1,64

p₁/p₃= 2,7

T₁/T₃= 0,4

T₁/T₃= 0,69

v₁/v₂= 1,43

p₁/p₂= 1,9

T₁/T₂= 0,72

v₁/v₃= 0,64

n_1-2

1,25



1,1

0,6

1,33



1,26

1,18

1,77

1,33

1,83



1,14

1,74

1,76

0,93

1,22

1,36

n_2-3

0,75

1,33

2,5

1,4



1,65

1,78

1,55

1,56

0,49

1,39

0,4

1,29

1,4

0,25

0,71

1,79

n_3-1

1,8

2,1

2,3

1,34

1,1

1,67

1,33

1,42

1,4

1,49

1,32

0,9

1,34

1,55

0,91

1,23

1,4

1,77

0,64

Рассчи-

тать из-

менение:

Удельной энтальпии в процесс 3–1

Удельной энтропии в процессе 2–3

Удельной внутренней энергии в процессе 1–2

Удельной энтальпии в процесс 2–3

Указания. Для решения задачи следует знать расположение различных групп политропных процессов на pv- и Ts-диаграммах. Теплоемкости считаются не зависящими от температуры и их величины, а также показатель адиабаты определяются в соответствии с указаниями к задачам 2 и 3. Пример решения типовой задачи приведен в [2]. Пример изображения произвольного цикла на диаграммах приведен на рисунках. Пример решения типовой задачи приведен в [5].

Задача 6. Из сопла вытекает без трения идеальный газ с массовым расходом m_ кг/с, начальными давлением р₁МПа и температурой t₁ ºC. Скорость потока на входе в сопло w₁м/с. Истечение происходит в среду, давление в которой р₂МПа. Определить:

1) форму канала сопла;

2) параметры p, v, T газа в основных сечениях;

3) скорость газа w в основных сечениях и их диаметры;

4) рассчитать изменение удельной энтальпии h газа в процессе истечения;

5) построить в масштабе процесс истечения на pv- и hs-диаграм-мах.

Исходные данные	Группа	Варианты
Газ	1 2 3 4	Окись углерода Воздух Диоксид углерода Азот

Исходные

данные

Группа

Варианты

Газ

Окись углерода

Воздух

Диоксид углерода

Азот

Продолжение табл. к задаче 6

Исходные данные	Группа	Варианты
m_, кг/с	1 2 3 4	1 11 0,5 10,5	2 12 1,5 11,5	3 13 2,5 12,5	4 14 3,5 13,5	5 15 4,5 14,5
p₁, МПа	1 2 3 4	0,4 0,3 0,395 0,295	0,39 0,29 0,385 0,285	0,38 0,28 0,375 0,275	0,37 0,27 0,365 0,265	0,36 0,26 0,355 0,255
t₁, ºC	1 2 3 4	1500 1300 1100 900	1480 1280 1080 880	1460 1260 1060 860	1440 1240 1040 840	1420 1220 1020 820
w₁, м/с	1 2 3 4	20 25 30 35	40 45 50 55	60 65 70 75	80 85 90 95	100 105 110 115
p₂, МПа	1 2 3 4	0,25 0,158 0,23 0,156	0,206 0,11 0,208 0,107	0,1 0,15 0,1 0,15	0,205 0,143 0,21 0,14	0,19 0,115 0,192 0,091

Исходные

данные

Группа

Варианты

m_, кг/с

0,5

10,5

1,5

11,5

2,5

12,5

3,5

13,5

4,5

14,5

p₁, МПа

0,4

0,3

0,395

0,295

0,39

0,29

0,385

0,285

0,38

0,28

0,375

0,275

0,37

0,27

0,365

0,265

0,36

0,26

0,355

0,255

t₁, ºC

1500

1300

1100

900

1480

1280

1080

880

1460

1260

1060

860

1440

1240

1040

840

1420

1220

1020

820

w₁, м/с

100

105

110

115

p₂, МПа

0,25

0,158

0,23

0,156

0,206

0,11

0,208

0,107

0,1

0,15

0,1

0,15

0,205

0,143

0,21

0,14

0,19

0,115

0,192

0,091

Исходные данные	Группа	Варианты
Газ	1 2 3 4	Водород Аммиак Метан Аргон
m_, кг/с	1 2 3 4	6 16 5,5 15,5	7 17 6,5 16,5	8 18 7,5 17,6	9 19 8,5 18,5	10 20 9,5 19,5
p₁, МПа	1 2 3 4	0,35 0,25 0,345 0,245	0,34 0,24 0,335 0,235	0,33 0,23 0,325 0,225	0,32 0,22 0,315 0,215	0,31 0,21 0,305 0,205
t₁, ºC	1 2 3 4	1400 1200 1000 800	1380 1180 980 780	1360 1160 960 760	1340 1140 940 740	1320 1120 920 720
w₁, м/с	1 2 3 4	120 125 130 135	140 135 130 125	120 115 110 105	100 95 90 85	80 75 70 65

Исходные

данные

Группа

Варианты

Газ

Водород

Аммиак

Метан

Аргон

m_, кг/с

5,5

15,5

6,5

16,5

7,5

17,6

8,5

18,5

9,5

19,5

p₁, МПа

0,35

0,25

0,345

0,245

0,34

0,24

0,335

0,235

0,33

0,23

0,325

0,225

0,32

0,22

0,315

0,215

0,31

0,21

0,305

0,205

t₁, ºC

1400

1200

1000

800

1380

1180

980

780

1360

1160

960

760

1340

1140

940

740

1320

1120

920

720

w₁, м/с

120

125

130

135

140

135

130

125

120

115

110

105

100

Окончание табл. к задаче 6

Исходные данные	Группа	Варианты
p₂, МПа	1 2 3 4	0,105 0,13 0,097 0,14	0,18 0,127 0,19 0,124	0,174 0,09 0,176 0,089	0,095 0,12 0,103 0,123	0,16 0,095 0,18 0,108

Исходные

данные

Группа

Варианты

p₂, МПа

0,105

0,13

0,097

0,14

0,18

0,127

0,19

0,124

0,174

0,09

0,176

0,089

0,095

0,12

0,103

0,123

0,16

0,095

0,18

0,108

Указания. Для решения задачи необходимо проработать тему «Истечение из сопел». Скорость истечения следует рассчитывать с учетом скорости потока на входе в сопло по уравнению

где  = p₂/p₁. Критическая скорость истечения определяется по уравнению

Пример решения типовой задачи приведен в [6].

Задача 7. Для теоретического цикла газотурбинной установки, рабочее тело которой обладает свойствами воздуха (исходные данные приведены в таблице), определить:

1) вид цикла (с изобарным подводом теплоты, с изобарным подводом теплоты и регенерацией, с изохорным подводом теплоты);

2) параметры состояния в характерных точках цикла;

3) количества удельных подведенной и отведенной теплоты за цикл;

4) удельные теоретические работы компрессора и турбины;

5) термический к.п.д. цикла;

6) представить цикл в масштабе на pv- и Ts-диаграммах.

Теплоемкость принять постоянной.

Исходные данные	Группа	Варианты
Началь- ное дав- ление р₁, МПа	1, 3, 2, 4	0,090 0,128	0,093 0,124	0,096 0,12	0,099 0,116	0,102 0,112

Исходные

данные

Группа

Варианты

Началь-

ное дав-

ление р₁,

МПа

1, 3,

2, 4

0,090

0,128

0,093

0,124

0,096

0,12

0,099

0,116

0,102

0,112

Продолжение табл. к задаче 7

Исходные данные	Группа	Варианты
Началь- ная тем- пература t₁. ºC	1, 4, 2, 3	20 30	15 25	10 20	5 15	0 10
Степень повыш. давл. в компрес- соре _к	3 4 1 2	6,1 14 10,9 9	8,6 13,6 9,2 16	12,5 13 12 8,4	6,6 15 11,8 8	9,3 14,5 11,6 8,7
Степень регене- рации 	3 4 1 2	0 1 0 0	0 1 0 0	0 1 0 0	0 1 0 0	0 0 0 1
Степень повыше- ния дав- ления λ	3 4 1 2	1 2,8 1 1	1 2 1 1	1 1,7 1 1	1 2,1 1 1	1 1,8 1 1
Темпера- турный фактор 	3 4 1 2	3,8 4,7 3,8 	3,7 4,3  4,3	4 3,5 4 	3,9 3,6 3,9 	3,4 4,1  4,1

Исходные

данные

Группа

Варианты

Началь-

ная тем-

пература

t₁. ºC

1, 4,

2, 3

20

15

10

5

Степень

повыш.

давл. в

компрес-

соре _к

6,1

10,9

8,6

13,6

9,2

12,5

8,4

6,6

11,8

9,3

14,5

11,6

8,7

Степень

регене-

рации 

Степень

повыше-

ния дав-

ления λ

2,8

1,7

2,1

1,8

Темпера-

турный

фактор 

3,8

4,7

3,8



3,7

4,3



4,3

3,5



3,9

3,6

3,9



3,4

4,1



4,1

Исходные данные	Группа	Варианты
Началь- ное дав- ление р₁, МПа	1, 3, 2, 4	0,105 0,108	0,108 0,104	0,111 0,100	0,114 0,095	0,117 0,092
Началь- ная тем- пература t₁. ºC	1, 4, 2, 3	5 5	10 0	15 5	20 10	25 15
Степень повыш. давл. в компрес- соре _к	3 4 1 2	5,1 15,5 11,2 9,5	6,3 9,1 10,7 8,6	5 7,6 9,5 15	12,4 15 8 8,8	17 15,7 8,5 9,7
Степень регене- рации 	3 4 1 2	0 0 0 1	0 0 0 1	0 0 0 1	0 1 0 0	0 0 0 1

Исходные

данные

Группа

Варианты

Началь-

ное дав-

ление р₁,

МПа

1, 3,

2, 4

0,105

0,108

0,104

0,111

0,100

0,114

0,095

0,117

0,092

Началь-

ная тем-

пература

t₁. ºC

1, 4,

2, 3

5

10

15

Степень

повыш.

давл. в

компрес-

соре _к

5,1

15,5

11,2

9,5

6,3

9,1

10,7

8,6

7,6

9,5

12,4

8,8

15,7

8,5

9,7

Степень

регене-

рации 

Окончание табл. к задаче 7

Исходные данные	Группа	Варианты
Степень повыше- ния дав- ления λ	3 4 1 2	1 2,2 1 1	1 2,3 1 1	1 2,4 1 1	1 1,9 1 1	1 1,6 1 1
Темпера- турный фактор 	3 4 1 2	3,5 4,3  4,3	4,2 3,7 4,2 	3,8 3,9  3,9	3,7 3,9 3,7 	3,6 4,4  4,4

Исходные

данные

Группа

Варианты

Степень

повыше-

ния дав-

ления λ

2,2

2,3

2,4

1,9

1,6

Темпера-

турный

фактор 

3,5

4,3



4,3

4,2

3,7

4,2



3,8

3,9



3,9

3,7

3,9

3,7



3,6

4,4



4,4

Указания. Для решения задачи необходимо изучить раздел «Идеальные циклы газотурбинных установок». Для проверки правильности расчета теоретического цикла термический к.п.д. определять двумя путями  через характеристики _к, , λ,  и через количества подведенной и отведенной теплоты

Для построения цикла в масштабе на Ts-диаграмме изменение удельной энтропии при подводе и отводе теплоты рассчитывается по уравнению

где  средняя температура подвода или отвода теплоты. Формулы для ее расчета приведены в [4]. Примеры решения типовых задач приведены в [6].

Задача 8. Для теоретического цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания, рабочее тело которого обладает свойствами воздуха (исходные данные приведены в таблице), определить:

1) вид цикла (с изохорным подводом теплоты, с изохорно-изобарным подводом теплоты, комбинированного ДВС с импульсной или изобарной системами газотурбинного наддува);

2) параметры состояния в характерных точках цикла;

3) количества удельных подведенной и отведенной теплоты за цикл;

4) удельную теоретическую работу цикла;

5) термический к.п.д. цикла;

6) представить цикл в масштабе на pv- и Ts-диаграммах.

Теплоемкость принять постоянной.

Исходные данные	Группа	Варианты
Начальное давление в цикле, МПа	1, 2, 3, 4	0,096 0,105	0,097 0,104	0,098 0,103	0,099 0,102	0,1 0,101
Началь- ная тем- перат. в цикле, ºС	2, 4, 1, 3	11 21	12 22	13 23	14 24	15 25
Степень повыш. давл. в компрессоре _к	1 2 3 4	1,6 1 2,55 1	1,7 1 2,45 1	1,8 1 2,35 1	1,9 1 2,25 1	2 1 2,15 1
Степень уменьш. объема в ОНВ 	4 3 2 1	1 1,05 1 1,34	1 1,08 1 1,32	1 1,11 1 1,3	1 1,14 1 1,28	1 1,17 1 1,26
Степень сжатия в цилиндре 	2 3 1 4	5,5 11,2 13,5 16	6 11,4 13,3 15,8	6,5 11,6 13,1 15,6	7 11,8 12,9 15,4	7,5 12 12,7 15,6
Степень повыш. давл. в цилиндре λ	1 4 3 2	1,42 1,52 1,5 3,85	1,43 1,54 1,49 3,7	1,44 1,56 1,48 3,55	1,45 1,58 1,47 3,4	1,46 1,6 1,46 3,25
Степень предва- рительного расшир. ρ	1 2 3 4	1,38 1 1,2 1,45	1,36 1 1,22 1,435	1,34 1 1,24 1,42	1,32 1 1,26 1,405	1,3 1 1,28 1,39

Исходные

данные

Группа

Варианты

Начальное

давление в

цикле, МПа

1, 2,

3, 4

0,096

0,105

0,097

0,104

0,098

0,103

0,099

0,102

0,1

0,101

Началь-

ная тем-

перат. в

цикле, ºС

2, 4,

1, 3

Степень

повыш.

давл. в компрессоре _к

1,6

2,55

1,7

2,45

1,8

2,35

1,9

2,25

2,15

Степень

уменьш.

объема в

ОНВ 

1,05

1,34

1,08

1,32

1,11

1,3

1,14

1,28

1,17

1,26

Степень

сжатия в

цилиндре 

5,5

11,2

13,5

11,4

13,3

15,8

6,5

11,6

13,1

15,6

11,8

12,9

15,4

7,5

12,7

15,6

Степень

повыш.

давл. в

цилиндре λ

1,42

1,52

1,5

3,85

1,43

1,54

1,49

3,7

1,44

1,56

1,48

3,55

1,45

1,58

1,47

3,4

1,46

1,6

1,46

3,25

Степень

предва-

рительного

расшир. ρ

1,38

1,2

1,45

1,36

1,22

1,435

1,34

1,24

1,42

1,32

1,26

1,405

1,3

1,28

1,39

Исходные данные	Группа	Варианты
Начальное давление в цикле, МПа	1, 2, 3, 4	0,101 0,1	0,102 0,099	0,103 0,098	0,104 0,097	0,105 0,096
Началь- ная тем- перат. в цикле, ºС	2, 4, 1, 3	16 26	17 27	18 28	19 29	20 30

Исходные

данные

Группа

Варианты

Начальное давление в

цикле, МПа

1, 2,

3, 4

0,101

0,1

0,102

0,099

0,103

0,098

0,104

0,097

0,105

0,096

Началь-

ная тем-

перат. в

цикле, ºС

2, 4,

1, 3

Окончание табл. к задаче 8

Исходные данные	Группа	Варианты
Степень повыш. давл. в компрес- соре _к	1 2 3 4	2,1 1 2,05 1	2,2 1 1,95 1	2,3 1 1,85 1	2,4 1 1,75 1	2,5 1 1,65 1
Степень уменьш. объема в ОНВ 	4 3 2 1	1 1,2 1 1,24	1 1,23 1 1,22	1 1,26 1 1,2	1 1,29 1 1,18	1 1,32 1 1,16
Степень сжатия в цилиндре 	2 3 1 4	8 12,2 12,5 15,4	8,5 12,4 12,3 15,2	9 12,6 12,1 15	9,5 12,8 11,9 14,8	10 13 11,7 14,6
Степень повыш. давл. в цилиндре λ	1 4 3 2	1,47 1,62 1,45 3,1	1,48 1,64 1,44 2,95	1,49 1,66 1,43 2,8	1,50 1,68 1,42 2,65	1,51 1,7 1,41 2,5
Степень предва- рительного расшир. ρ	1 2 3 4	1,28 1 1,3 1,375	1,26 1 1,32 1,36	1,24 1 1,34 1,345	1,22 1 1,36 1,33	1,2 1 1,38 1,315

Исходные

данные

Группа

Варианты

Степень

повыш.

давл. в

компрес-

соре _к

2,1

2,05

2,2

1,95

2,3

1,85

2,4

1,75

2,5

1,65

Степень

уменьш.

объема в

ОНВ 

1,2

1,24

1,23

1,22

1,26

1,2

1,29

1,18

1,32

1,16

Степень

сжатия в

цилиндре 

12,2

12,5

15,4

8,5

12,4

12,3

15,2

12,6

12,1

9,5

12,8

11,9

14,8

11,7

14,6

Степень

повыш.

давл. в

цилиндре λ

1,47

1,62

1,45

3,1

1,48

1,64

1,44

2,95

1,49

1,66

1,43

2,8

1,50

1,68

1,42

2,65

1,51

1,7

1,41

2,5

Степень

предва-

рительного

расшир. ρ

1,28

1,3

1,375

1,26

1,32

1,36

1,24

1,34

1,345

1,22

1,36

1,33

1,2

1,38

1,315

Указания. Для решения задачи следует изучить раздел «Идеальные циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания» по источникам [1, 4]. Для проверки правильности расчета теоретического цикла термический к.п.д. определять двумя путями  через характеристики _к, , , λ,  и через количества подведенной и отведенной теплоты

При построении цикла на Ts-диаграмме руководствоваться указаниями к задаче 7. Пример решения типовой задачи приведен в [6].

Задача 9. В паровых теплоэнергетических установках А и Б, работающих по циклу Ренкина, пар имеет параметры (начальное абсолютное давление р₁_а, степень сухости x, начальную температуру t₁ºC), приведенные в таблице. Абсолютное давление в конденсаторах рассматриваемых установок одинаково и равно р₂_а МПа. Расширение пара происходит в обратимом адиабатном процессе. Определить:

1) начальные и конечные параметра пара сначала по hs-диаграмме, а затем по таблицам термодинамических свойств водяного пара. Результаты свести в таблицу;

2) термический к.п.д. и теоретический удельный расход пара для обеих установок. Результаты сопоставить и дать оценку термодинамической эффективности установок.

Расчет иллюстрировать схемой паровой теплоэнергетической установки (ПТЭУ) и изобразить процессы расширения пара на hs-диаграмме.

Уста- новка	Исходные данные	Группа	Варианты
А	р₁_а, МПа	1 2 3 4	0,8 1,6 0,78 0,35	0,9 1,85 0,88 0,4	0,7 1,7 0,83 0,45	0,5 1,8 1,9 0,55	0,33 0,43 1,88 0,65
х	1 2 3 4	0,95 0,99 0,97 0,99	0,96 1 0,98 0,98	0,97 0,95 0,99 0,97	0,98 0,96 1 0,96	0,99 0,97 0,95 0,95
Б	р₁_а, МПа	1 2 3 4	8 5,6 5,24 8,4	4,45 4 5 4,5	4,5 6,1 3,8 4	4 8 6 6,1	8,4 6,1 6,4 8
t₁, ºC	1 2 3 4	510 495 480 457	495 290 450 480	450 480 450 290	430 495 495 457	510 457 460 510
А, Б	р₂_а, кПа	1, 2, 3, 4	4,5 8,75	5 8,25	5,5 7,75	6 7,25	6 7,25

Уста-

новка

Исходные

данные

Группа

Варианты

р₁_а,

МПа

0,8

1,6

0,78

0,35

0,9

1,85

0,88

0,4

0,7

1,7

0,83

0,45

0,5

1,8

1,9

0,55

0,33

0,43

1,88

0,65

0,95

0,99

0,97

0,99

0,96

0,98

0,97

0,95

0,99

0,97

0,98

0,96

0,99

0,97

0,95

р₁_а,

МПа

5,6

5,24

8,4

4,45

4,5

6,1

3,8

6,1

8,4

6,1

6,4

t₁, ºC

510

495

480

457

495

290

450

480

450

480

450

290

430

495

457

510

457

460

510

А, Б

р₂_а,

кПа

1, 2,

3, 4

4,5

8,75

8,25

5,5

7,75

7,25

Уста- новка	Исходные данные	Группа	Варианты
А	р₁_а, МПа	1 2 3 4	0,35 0,51 0,8 1,6	0,4 0,59 0,9 1,85	0,45 0,85 0,7 1,7	0,55 0,89 0,5 1,8	0,65 0,59 0,33 0,43
х	1 2 3 4	1 0,98 0,96 0,96	0,95 0,99 0,97 0,97	0,96 1 0,98 0,98	0,97 0,95 0,99 0,99	0,98 0,96 1 1

Уста-

новка

Исходные

данные

Группа

Варианты

р₁_а,

МПа

0,35

0,51

0,8

1,6

0,4

0,59

0,9

1,85

0,45

0,85

0,7

1,7

0,55

0,89

0,5

1,8

0,65

0,59

0,33

0,43

0,98

0,96

0,95

0,99

0,97

0,96

0,98

0,97

0,95

0,99

0,98

0,96

Окончание табл. к задаче 9

Уста- новка	Исходные данные	Группа	Варианты
Б	р₁_а, МПа	1 2 3 4	5,24 6 5,6 6,1	5 4,45 6,1 8,4	6 4,5 4 6,4	6,4 4 8 5,24	3,8 8,4 6,1 5
t₁, ºC	1 2 3 4	480 475 495 480	450 290 482 510	480 480 290 460	460 495 495 480	450 457 457 450
А, Б	р₂_а, кПа	1, 2, 3, 4	7 6,25	7,5 5,75	8 5,25	8,5 4,75	9 4,25

Уста-

новка

Исходные

данные

Группа

Варианты

р₁_а,

МПа

5,24

5,6

6,1

4,45

6,1

8,4

4,5

6,4

5,24

3,8

8,4

6,1

t₁, ºC

480

475

495

480

450

290

482

510

480

290

460

495

480

450

457

450

А, Б

р₂_а,

кПа

1, 2,

3, 4

6,25

7,5

5,75

5,25

8,5

4,75

4,25

Указания. Перед решением задачи надо проработать разделы «Термодинамические свойства жидкости и пара» и «Циклы паровых теплоэнергетических установок». Необходимо умение в построении циклов на pv-, Ts- и hs-диаграммах. Следует хорошо изучить hs-диаграмму водяного пара и таблицы термодинамических свойств воды и водяного пара, уметь пользоваться ими при определении параметров воды, влажного, сухого и перегретого пара, уметь рассчитывать параметры влажного пара, а также степень сухости х по параметрам сухого пара и кипящей жидкости. Результаты расчета сводят в приведенную форму таблицы:

Уста- новка	Данные	Заданные и искомые величины
Уста- новка	Данные	р₁_а, МПа	t₁, ºC	v₁, м³/кг	h₁, кДж/кг	х₁	s₁, Дж/(кгК)	р₂_а, МПа	v₂, м³/кг	h₂, кДж/кг	х₂
А	По hs-диаграмме
А	По таблице
Б	По hs-диаграмме
Б	По таблице

Пример решения задачи и описание hs-диаграммы приведены в [1, 2]. Для сравнения оба цикла ПТЭУ необходимо построить на одной hs-диаграмме, аналогично приведенной на рисунке.

Задача 10. Паровая компрессионная холодильная установка, холодопроизводительность которой Q₀ кВт, работает при температуре испарения хладагента t₁ ºС. Насыщенный пар при степени сухости x₁ из испарителя поступает в компрессор, где адиабатно сжимается до давления, соответствующего температуре конденсации t₃ ºC. Определить:

1) параметры хладагента в характерных точках цикла (результаты свести в таблицу);

2) удельную холодопроизводительность;

3) удельную работу сжатия хладагента в компрессоре;

4) холодильный коэффициент установки;

5) расход хладагента;

6) теоретическую мощность, необходимую для привода компрессора.

Представить схему холодильной установки и выполненный в масштабе цикл на ts-диаграмме с указанием на ней площадей, эквивалентных работе компрессора и удельной холодопроизводительности.

Исходные данные	Группа	Варианты
Хладагент	1 2 3 4	Аммиак Диоксид углерода Хладон R-12 Аммиак
t₁, ºC	1 2 3 4	4 18 9 8	10 20 11 9	5 22 13 4	7 24 15 5	6 4 17 7
х₁	1 2 3 4	1 0,9 0,91 0,92	0,99 1 0,9 0,91	0,98 0,99 1 0,9	0,97 0,98 0,99 1	0,96 0,97 0,98 0,99
t₃, ºC	1 2 3 4	+6 +7 +8 +13	+8 +9 +10 +15	+10 +11 +12 +17	+12 +13 +14 +19	+14 +15 +16 +21
Q₀, кВт	1 2 3 4	92 94 96 98	90 88 86 84	76 78 80 82	74 72 70 68	60 62 64 66

Исходные

данные

Группа

Варианты

Хладагент

Аммиак

Диоксид углерода

Хладон R-12

Аммиак

t₁, ºC

4

18

9

8

10

20

11

9

5

22

13

4

7

24

15

5

6

4

17

7

х₁

0,9

0,91

0,92

0,99

0,9

0,91

0,98

0,99

0,9

0,97

0,98

0,99

0,96

0,97

0,98

0,99

t₃, ºC

+13

+10

+15

+10

+11

+12

+17

+12

+13

+14

+19

+14

+15

+16

+21

Q₀,

кВт

Исходные данные	Группа	Варианты
Хладагент	1 2 3 4	Хладон R-12 Аммиак Диоксид углерода Хладон R-12
t₁, ºC	1 2 3 4	8 9 19 9	10 8 21 11	12 6 23 13	14 5 3 15	16 7 6 17
х₁	1 2 3 4	0,95 0,96 0,97 0,98	0,94 0,95 0,96 0,97	0,93 0,94 0,95 0,96	0,92 0,93 0,94 0,95	0,91 0,92 0,93 0,94
t₃, ºC	1 2 3 4	+16 +17 +18 +6	+18 +19 +5 +8	+20 +21 +7 +10	+22 +23 +9 +12	+5 +6 +11 +14
Q₀, кВт	1 2 3 4	58 56 54 52	44 46 48 50	42 40 38 36	28 30 32 34	26 24 22 20

Исходные

данные

Группа

Варианты

Хладагент

Хладон R-12

Аммиак

Диоксид углерода

Хладон R-12

t₁, ºC

8

9

19

9

10

8

21

11

12

6

23

13

14

5

3

15

16

7

6

17

х₁

0,95

0,96

0,97

0,98

0,94

0,95

0,96

0,97

0,93

0,94

0,95

0,96

0,92

0,93

0,94

0,95

0,91

0,92

0,93

0,94

t₃, ºC

+16

+17

+18

+19

+20

+21

+10

+22

+23

+12

+11

+14

Q₀,

кВт

Указания. Для решения задачи необходимо проработать раздел «Циклы холодильных машин» и изучить структуру ts-диаграмм хладагентов, уметь пользоваться ими. При определении параметров в характерных точках цикла использовать только ts-диаграмму соответствующего хладагента. Установленные параметры цикла сводят в таблицу, форма которой приведена ниже

Характер-

ные точки

цикла

Давление

р, МПа

Темпера-

тура t, ºC

Удельный

объем

м³/кг

Удельная

энтальпия

кДж/кг

Удельная

энтропия

кДж/(кгК)

Степень

сухости

и т.д.

Пример решения типовой задачи приведен в [2].

<<< < Предыдущая 12 / 122 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 > Следующая >>>

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

#
29.03.201659 Кб27Логистика транспортных связей на внешнем рынке.docx
#
01.07.2025664 Кб3Логистика. Лекции. Цверов.doc
#
11.07.20193 Мб24Лоция №3.docx
#
12.07.20192 Мб19лоция-Лаба №2.doc
#
10.06.20152 Мб39ЛОЦИЯ.docx
#
01.05.20251 Мб3Люсов Н.А., Батялов А.А., Варечкин Ю.В. Теплоте...doc
#
01.07.2025362 Кб3Маркетинг. Лекции. Иванов.doc
#
01.07.2025244 Кб0Маркетинг. Методичка для курсовой. Нюркин.doc
#
10.06.201526 Мб13Математика 2013-2014 к.р.3.doc
#
10.06.20155 Мб73Математика 2013-2014 уч год к.р.1,2.doc
#
10.06.2015598 Кб25Математика №5.doc