1.4 Задачи по физическим величинам Задача №1.

Манометр установленный в открытой кабине самолёта находящийся на земле и измеряющий давление (Р) масла показывает Р_м=6 кгс/см², при показании давления барометрического Р_бар=752 мм.рт.ст. каково абсолютное давление масла выраженное в Н/м², кг/м², кгс/см², мм.рт.ст., мм.вод.ст.

Решение:

, [Па]

Выразим показания манометра и барометрическое давление в паскалях используя таблицу 1.1 и таблицу 1.3.4:

Р_м= 6 кгс/см²= 0,588399 М Па = 0,588399×1000000 = 588399 Па или Н/м²

Р_бар= 752 мм.рт.ст. = 752×133,3 = 100241,6 Па или Н/м²

Подставив в формулу 1.4.1 найдём абсолютное давление масла:

р = 588399 + 100241,6 = 688640,6 Па или Н/м²

688640,6 Па = 688640,6 Н/м²= 0, 6886406 М Па = 70221,78380696 кгс/м²= = 7,022178380696 кгс/см² = 5168,323288192256 мм.рт.ст. = =70289,1967194146816 мм.вод.ст.

Задача №2.

Каковы показания манометра после подъёма на высоту, где Р_бар = 442,5 мм.рт.ст и Р_абс= 7,4 кгс/см².

Решение:

Р_м= 7,4 кгс/см²= 0,725692 М Па = 0,725692 ×1000000 = 725692,2 Па или Н/м²

Р_бар= 442,5 мм.рт.ст. = 442,5×133,3 = 58985,25 Па или Н/м²

Подставив в формулу 1.4.1 найдём давление масла на высоте:

Р_м= 725692,2 - 58985,25 = 666706,95 Па или Н/м²

666706,95 Па или Н/м²= 0,66670695 МПа = 67985,17442262 кгс/м² = 6,798517442262 кгс/см²= 5000,302125 мм.рт.ст. = 67985,17442262 мм.вод.ст.

Задача №3.

Для идеального цикла ГТУ с изобарным подводом теплоты определить параметры рабочего тела в характерных точках, термический КПД, полезную работу или параметры рабочего тела Р₄ = 0,1 МПа, Т₄= 20 ºС, степень повышения давления ПК = Р₁/Р₄, (4,1= Р₁/Р₄), Т₃= 350 ºС.

Решение:

В качестве простейших циклов газотурбинных установок (ГТУ) приняты: цикл с изобарным подводом теплоты и цикл с изохорным подводом теплоты. Эти циклы отличаются от соответствующих циклов ДВС процессом отвода теплоты — изохорный процесс отвода заменен изобарным. Современные ГТУ в основном работают с изобарным подводом теплоты.

Теоретический цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты (рис. 2) состоит из процесса адиабатного сжатия воздуха 1—2 в компрессоре, процесса изобарного подвода теплоты 2—3 в камере сгорания и процесса адиабатного расширения 3—4продуктов сгорания в соплах газовойтурбины. После преобразования кинетической энергии струи газа на рабочих лопатках и процесса отвода теплоты 4—1 от газа в окружающую среду при постоянном давлении цикл завершается.

Рис. 2. Цикл ГТУ с изобарным подводом теплоты.

Задача №16.

В баллоне вместимостью V=100 л. содержится кислород массой m₂= 117 кг., при температуре t = 20 ºС. Определить давление кислорода (Ро₂) в баллоне, если масса порожного баллона m₁= 102 кг.

Решение:

Для решения задачи воспользуемся уравнением Менделеева - Клайперона.

,где =>