Определение нормативных расходов воды на пожаротушение и напоров у пожарных кранов

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

ТТЮПр12.10.09

РАЗДЕЛ 1

Определение нормативных расходов воды

на пожаротушение и напоров у пожарных кранов

Задача №1

Определить расход воды на наружное и внутреннее пожаротушение для объединенного водопровода населенного пункта с пятиэтажной застройкой, с числом жителей 21 тысяча человек и предприятия площадью 200 га, расположенного вне населенного пункта. На территории расположены следующие здания:

 

Объем                                      Категория                       Степень огнестойкости

1)    W=60х103 м3                                     А                                                   I

2)    W=40х103 м3                                     Б                                                    I

3)    W=110х103 м3                                   В                                                   II

 

Определить расстояние между пожарными кранами для второго здания высотой 40 метров, если высота помещения 8 метров, длина пожарного рукава 20 метров.

Задача №11

Определить необходимость насосов-повысителей в жилом здании высотой 18 этажей. Гарантированный напор на вводе в жилое здание – 60 м. вод. ст. Наиболее невыгодный ПК находится на 18 этаже, длина стального трубопровода от ввода до невыгодного ПК – 68 метров, диаметр трубопровода 70 мм, пожарные краны оборудованы непрорезиненными рукавами длиной 15 метров, диаметром 51 мм, диаметр насадка – 16 мм. Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды – 4 л/с.

Задача №12

Определить, при каком гарантированном напоре в наружной водопроводной сети на вводе в здание будет обеспечен расход 2,8 л/с от пожарного крана диаметром 50 мм. Пожарный кран оборудован непрорезиненным рукавом длиной 20 метров и стволом с насадком диаметром 16 мм, расположен на высоте 25 метров. Потери напора во внутренней сети – 6 метров.

Задача №14

Определить нормативный расход воды на наружное пожаротушение для объединенного водопровода населенного пункта с пятиэтажной застройкой с числом жителей 23 тысячи человек и предприятия площадью 170га, на территории предприятия расположены следующие основные корпуса:

Объем:                   Категория:           Степень огнестойкости:        Ширина:

1)    W=37х103 м3                 Б                                     II                                    36 м

2)    W=45х103 м3                 Г                                    III                                    48 м

 

Предприятие расположено вне населенного пункта. Определить расстояние между пожарными кранами для первого корпуса вышеуказанного предприятия, если его высота 10 метров. Пожарные краны укомплектованы рукавами длиной 20 метров.

Задача №18

Определить расход воды в объединенном водопроводе для целей наружного пожаротушения, если в населенном пункте проживает 108 тысяч человек, здания трехэтажные, а предприятие занимает площадь менее 150 га, имеет цех объемом 250х103 м3, расположенный в здании II степени огнестойкости, категория производства В и цех объемом 125х103 м3, расположенный в здании I степени огнестойкости, категория производства Г, ширина цехов более 60 метров. Предприятие расположено в пределах населенного пункта.

Задача №19

Определить необходимость насосов-повысителей в жилом здании высотой 16 этажей. Гарантированный напор на вводе в жилое здание – 50 м. вод. ст. Наиболее невыгодный ПК находится на 16 этаже, длина стального трубопровода от ввода до невыгодного ПК – 58 метров, диаметр трубопровода 70 мм, пожарные краны оборудованы непрорезиненными рукавами длиной 15 метров, диаметром 51 мм, диаметр насадка 16 мм. Расход воды на хозяйственно-питьевые нужды – 5л/с.

Задача №21

Определить расход воды для целей наружного пожаротушения в объединенном водопроводе, если в населенном пункте проживает 37 тысяч человек, здания трехэтажные, а предприятие площадью до 150 га, имеет 2 цеха, первый цех шириной до 60 метров, второй более – 60 метров.

 

Объем                            Категория                             Степень огнестойкости

1)  W=7х103 м3                             В                                                      III

2)  W=55х103 м3                           А                                                       II

 

Предприятие расположено в пределах населенного пункта. Для вышеуказанного первого цеха определить напор и расход воды из пожарного крана, установленного в помещении высотой 6 метров из условия обеспечения орошения компактной струей перекрытия. Диаметр непрорезиненного рукава 66 мм, длина 20 метров, диаметр насадка 16 мм. Напор рассчитать аналитическим способом, проверить табличным.

Задача №22

Определить необходимость насосов-повысителей для пятиэтажного промышленного объекта, если потери напора во внутренней водопроводной сети 12 м, расчетный ПК находится на высоте 12 метров, оборудован прорезиненным рукавом диаметром 51 мм и стволом с насадком диаметром 16 мм. Гарантированный напор в наружной сети 25 метров. Какой напор должен обеспечить насос-повыситель?

Задача №26

Определить расход воды на наружное и внутреннее пожаротушение для объединенного водопровода населенного пункта с пятиэтажной застройкой, с числом жителей 21 тысяча человек и предприятия площадью 200 га, расположенного вне населенного пункта. На территории расположены следующие здания, шириной до 60м:

 

Объем:                               Категория:                       Степень огнестойкости:

1)    W=50х103 м3                             А                                                    I

2)    W=15х103 м3                              Б                                                    I

3)    W=110х103 м3                            В                                                   II

 

Определить расстояние между пожарными кранами для второго здания высотой 40 метров, если высота помещения 8 метров, длина пожарного рукава 20 метров.

Задача №27

Определить расход воды на наружное пожаротушение в объединенном водопроводе, если в населенном пункте проживает 27 тысяч человек, здания трехэтажные, а предприятие площадью до 150 га имеет цех объемом 210х103 м3, расположенный в здании II степени огнестойкости, категории В. Предприятие расположено в пределах населенного пункта.

Для вышеуказанного цеха определить напор и расход воды из пожарного крана, установленного в помещении высотой 10 метров из условия обеспечения орошения компактной струей перекрытия. Диаметр труб пожарного крана 65 мм, рукав прорезиненный диаметром 66 мм, длина рукава 20 метров, ствол РС-70 с насадком диаметром 19 мм.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

РАЗДЕЛ 2

Расчет напорно-регулирующих емкостей

 

Задача №1

Определить высоту водонапорной башни, если потери напора в сети при хозяйственно-питьевом водоснабжении , при подаче воды во время пожара . Разность отметок диктующей точки и места установки башни . Следует ли во время пожара отключать водонапорную башню, если водопровод низкого давления?

Задача №2

          Определить объем неприкосновенного запаса воды для бака водонапорной башни, общей для населенного пункта и предприятия, если площадь предприятия более 150га, а два основных цеха расположены в зданиях с фонарями II степени огнестойкости, категории В, объемом  и . Число жителей в населенном пункте , застройка пятиэтажными зданиями. Максимальный расход воды на хозяйственно-питьевые нужды .

Задача №3

          Определить неприкосновенный запас воды в резервуарах чистой воды (РЧВ) для объединенного водопровода населенного пункта с числом жителей  человек, пятиэтажной застройкой и предприятия, расположенного вне населенного пункта в здании II степени огнестойкости, категории Б, объемом , шириной менее 60 м. Площадь предприятия . Максимальный хозяйственно-питьевой, производственный расход воды в водопроводе .

Задача №4

          Определить неприкосновенный запас воды в РЧВ для объединенного водопровода, если в населенном пункте проживает  человек, здания четырехэтажные, а предприятие занимает площадь менее 150га, имеет цех объемом , шириной более 60м, здание II степени огнестойкости, производство категории В. Предприятие расположено в пределах населенного пункта. Максимальный хозяйственно-питьевой, производственный расход воды в водопроводе .

Задача №5

          Определить неприкосновенный запас воды в РЧВ для объединенного водопровода, если в населенном пункте проживает  человек, здания пятиэтажные, а предприятие занимает площадь более 150 га, имеет корпуса объемами  и , здания II степени огнестойкости, производство категории А. Предприятие расположено вне населенного пункта. Максимальный хозяйственно-питьевой, производственный расход воды в водопроводе .

Задача №6

Определить объем РЧВ для объединенного водопровода, если в населенном пункте проживает 19 тыс. человек, здания четырехэтажные, а предприятие занимает площадь менее 150 га, имеет цех объемом 28·103 м3, шириной менее 60 м, здание II степени огнестойкости, производством категории В. Предприятие находится в пределах населенного пункта. Максимальный хозяйственно–питьевой, производственный расход воды в водопроводе 120 л/с. Регулирующий объем воды 200 м3.

Задача №7

Определить неприкосновенный запас в резервуарах чистой воды (РЧВ) для объединенного водопровода населенного пункта с числом жителей 15·тысяч человек, пятиэтажной застройки и предприятия, расположенного вне населенного пункта в здании II степени огнестойкости, категории Б, объемом 52·103 м3, шириной менее 60 м. Площадь предприятия 72 га. Максимальный хозяйственно-питьевой, производственный расход воды в водопроводе 100 л/с.

Задача №17

Определить высоту расположения бака водонапорной башни, установленной на пожарно-производственном водопроводе объекта, если известно, что потери напора в наружной сети составляют 10 м вод. ст. Наиболее невыгодный пожарный кран расположен на высоте 16 м и удален от ввода в здание на 200 м. Гидравлический уклон для внутреннего водопровода–0,01. Внутренние пожарные краны оборудованы рукавами длиной 20 м, диаметром 51 мм и стволами с насадком 16 мм. Расход пожарного крана 3,3 л/с. Отметки земли: диктующей точки 13 м, башни – 19 м.

Задача №18

Определить неприкосновенный запас воды в резервуаре чистой воды для группового водопровода, обслуживающего 7 населенных пунктов с числом жителей 9 тысяч человек в каждом. Застройка двухэтажными зданиями. Максимальный хозяйственно-питьевой расход воды 30 л/с.

Задача №26

Определить неприкосновенный запас воды в РЧВ для группового водопровода, обслуживающего 12 населенных пунктов с числом жителей по 8 тысяч человек в каждом. Застройка населенных пунктов зданиями до двух этажей, оборудованных внутренним водопроводом без ванн.

Задача №27

Определить высоту расположения бака водонапорной башни, установленной на пожарно-производственном водопроводе объекта, если известно, что потери напора в наружной сети составляют 15 м вод. ст. Наиболее невыгодный пожарный кран расположен на высоте 16 м и удален от ввода в здание на 120 м. Гидравлический уклон для внутреннего водопровода 0.01. Внутренние пожарные краны оборудованы рукавами длиной 20 м, диаметром 51 мм и стволами с насадком 16 мм. Расход пожарного крана 5,3 л/с. Отметки земли: диктующей точки 13 м, башни – 19 м.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

РАЗДЕЛ 3

Расстановка пожарных кранов.

Размещение пожарных гидрантов на водопроводных сетях

Задача №3

         Произвести размещение пожарных кранов в производственном помещении с размерами в плане м и высотой 6м. Здание II степени огнестойкости, категории по пожарной опасности В и объемом .

Задача №4

         Определить расстояние между пожарными кранами для помещения шириной в=36м и высотой Т=10м, если , . Каждая точка помещения должна орошаться двумя компактными струями.

Задача №7

Определить требуемый радиус действия гидрантов для жилых зданий высотой 5, 9, 12, 16 этажей. Поверхность земли горизонтальная. Радиус компактной части струи должен быть 17м. Расчеты выполнить для ползучей и вертикальной прокладки рукавных линий в зданиях.

Задача №8

Для задачи 6 определить требуемое расстояние между гидрантами, если тушение пожара должно осуществляться не менее чем от двух гидрантов. Расположение гидрантов простое. Расстояние между распределительными линиями 150м.

Перечень теоретических вопросов

4. Определение емкости пожарных водоемов и их количества (учесть требования СНиП 2.04.02-84* к резервуарам и пожарным водоемам).

5. Требования, предъявляемые к размещению пожарных гидрантов.

12.Схема водоснабжения населенного пункта из поверхностных водоисточников.

13. Особенности внутреннего водопровода зданий повышенной этажности.

16. Определение расстояния между пожарными кранами; факторы, влияющие на размещение ПК.

17. Сооружения для забора воды. Виды, требования норм.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Рубрика: Термодинамика и теплотехника | Метки: , , | Добавить комментарий

расчет термодинамических процессов идеального газа

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

ТТЮПр12.10.05

Задача №2

(расчет термодинамических процессов идеального газа)

Для газа задана комбинация процессов в Pʋ-диаграмме.

   Определить:

  1. Теплоёмкость каждого процесса.
  2. Параметры газа (P,ʋ,T) в характерных точках (1,2,3) процессов.
  3. Суммарную работу процессов.
  4. Суммарное изменение функции состояния внутренней энергии  uи энтропии S.
  5. Суммарное тепло процессов.

Представить процессы в TS-диаграмме (без масштаба).

Задача №3

(термодинамический расчёт идеального цикла двухступенчатого компрессора)

Двухступенчатый компрессор сжимает воздух от давления      Р1=1 бар до конечного давления РK. Процесс сжатия осуществляется по политропе с показателем n. Температура воздуха на входе в первую ступень компрессора 200С. Производительность компрессора V3 воздуха. Сжатый в первой ступени воздух попадает в теплообменный аппарат, в котором охлаждается при постоянном давлении до температуры 200С. Для охлаждения используется вода, которая нагревается на t.

   Необходимо рассчитать:

  1. Параметры состояния воздуха на входе и выходе каждой ступени.
  2. Теплоту, выделенную в процессе сжатия воздуха.
  3. Изменение внутри энергии, энтальпии и энтропии воздуха в процессе сжатия.
  4. Теоретическую мощность двигателя на привод компрессора.
  5. Расход охлаждающей воды в теплообменном аппарате.

Изобразить процесс двухступенчатого сжатия в Рʋ- и ТS- координатах.

 Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача №6

Паросиловая установка работает по циклу Ренкина. Пар с давлением Р1(бар) и температурой t1(0C) поступает в паровую турбину мощностью N,(МВт). Давление в конденсаторе РК,(бар).

   Определить:

  1. Параметры пара (P,t,h,S,x,ʋ,u) во всех точках цикла Ренкина.
  2. Удельный d и полный D расход пара турбиной.
  3. Подведённое Q1 и отведённое тепло Q2 в цикле.
  4. Полную полезную работу пара в цикле L0 полезную работу 1кг пара l0.
  5. Расход охлаждающей воды МВ через конденсатор паровой турбины при нагреве её на t,0С.
  6. КПД цикла Ренкина ƞtR и Карно ƞtK при данных температурах цикла.

Построить цикл  в координатах Pʋ, TS, hS.

Построить одну из зависимостей : ƞt=∫(Р1), ƞt=∫(t1), ƞt=∫(PK)параметры Р1, t1, РК взять произвольно.

Задача №7

(расчёт процессов сушки во влажном воздухе)

Влажный воздух в количестве G1 с температурой t1 и степенью сухости ϕ1 и поступает в сушилку, после сушилки его относительная влажность будет ϕ3.

   Определить:

  1. Параметры в характерных точках.
  2. Количество испарившейся в сушилке влаги.
  3. Расход теплоты и воздуха, необходимый для испарения 1кг влаги.

Процессы рассчитать с использованием hd-диаграммы влажного воздуха.

Результаты расчётов параметров воздуха свести в таблицу.

Задача №8

( расчет процесса теплопроводности через плоскую многослойную стенку)

Стенка топочной камеры парового котла выполнена из пеношамота толщиной δ1, изоляционной прослойки  из шлака δ2 и слоя красного кирпича δ3. Температура на внутренней поверхности камеры t1, а на наружной – t2. Коэффициенты теплопроводности: пеношамота λ1=1,25 Вт/(м∙К), изоляционного слоя λ2, красного кирпича λ3=0,7 Вт/(м∙К).

   Определить:

  1. Тепловые потери через 1м трехслойной стенки топочной камеры (q) и температуры в плоскости соприкосновения слоёв.
  2. Изменение плоскости теплового потока, если:

а) внутренняя поверхность стенки топочной камеры покрылась слоем сажи толщиной 1,5мм  λС=0,09 Вт/(м∙К). Определить температуры на стыке слоёв.

б) изоляционную прослойку заменить красным кирпичом. Определить температуру на стыке пеношамота и красного кирпича, а также минимальную толщину стенки пеношамата, если известно, что красный кирпич разрушается при температуре 8500С.

Задача №10

 (расчёт теплоотдачи при свободном движении жидкости)

   Определить:

тепловой поток от неизолированного трубопровода наружным диаметром dи длинной Lк окружающему воздуху. Температура стенки tС, температура воздуха tЖ.

Задача №12

(расчёт водо-водянного теплообменного аппарата)

В водо-водянном теплообменнике подогревается вода для отопления жилого дома. Первичная (горячая) вода протекает внутри латунных трубок. Число трубок n, внутренний диаметр — d1 внешний – d2, коэффициент теплопроводности латуни  λ=90Вт/(м∙К). Температура первичной воды на входе- t1, на выходе –t1. Вторичная вода, используемая для отопления, протекает между труб и нагревается  от 70 до 950С. Внутренний диаметр кожуха, теплообменника D=200мм. Поток тепла через поверхность теплообмена Q, МВт.

   Определить:

Величину площади поверхности нагрева теплообменного аппарата , необходимую для передачи заданного количества тепла при наличии слоя накипи (δ=0,3мм, λН=2Вт/(м∙К)) на латунных трубах , а также при отсутствии накипи.

   Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача №14

 (расчёт КПД котельного агрегата)

  Определить:

  1. Состав рабочей массы топлива и его низшую теплоту сгорания, способ сжигания топлива, тип топки, значение коэффициента избытка воздуха в топке αТ и на выходе из котлоагрегата  αУХ по величине присоса воздуха по газовому тракту (∆α); найти теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1кг (1м3) топлива и объёмы продуктов сгорания при αУХ , а также энтальпию уходящих газов при заданной температуре уходящих газов tУХ и αУХ.
  2. Потерю теплоты с уходящими газами q2, составить тепловой баланс котельного агрегата и определить его КПД (брутто). Рассчитать часовой расход  натурального и условного топлива, испарительность натурального топлива, объём топочного пространства (непрерывной продувкой пренебречь). Давление и температура перегретого пара в котле РПП и tПП , температура питательной воды tПВ.

Задача №15

 (расчёт производительности производственно-отопительной котельной)

   Определить:

Производительность производственно-отопительной котельной предприятия, выбрать количество и тип котлоагрегатов. Рассчитать часовой расход топлива, выбрать топочное устройство, определить его размеры, подобрать стандартную колосниковую решётку, газовую горелку или мазутную форсунку.

   Задано:

  1. Потребление тепла на технологические нужды
  • Расход горячей воды на технические нужды – GГТЕХ, кг/с.
  • Температура горячей воды – tГ, 0С.
  • Теплоноситель – сухой насыщенный пар давлением Р, МПа.
  • Возврат конденсата – α, в % от расхода пара на технические нужды.
  • Температура конденсата, возвращаемого в котельную,tК, 0С.
  1. Потребление пара на отопление и вентиляцию производственных и жилых зданий объёмом VПР и VЖ , м3.
  • Местоположение и назначение зданий.
  • Греющий теплоноситель, поступающий в подогреватели системы отопления, в калориферы вентиляционной системы – насыщенный пар давлением РОТ , МПа.
  • Температуры сетевой воды — tС=600С; tC=1200C.
  • Температура конденсата после подогревателей сетевой воды — tК=750С.
  1. Горячее водоснабжение
  • Расход горячей воды на производственные здания – GГПР, МПа.
  • Температура горячей воды – tГ, 0С.
  • Начальная температура воды – tХ, 0С.
  • Греющий теплоноситель – насыщенный пар давлением РОТ, МПа.
  • Количество жителей в посёлке – m человек, из них работают на предприятии – (m-500) человек.
  1. Котельная.
  • Вид топлива и его состав.
  • КПД котла брутто – ƞКУ.
  • Температура питательной воды, поступающей в котел, tПВ=1000С.
  • Расход пара на потери и собственные нужды котельной – dСН, % от расхода пара, отпускаемого внешним потребителям.
  • Потери теплоты в окружающую среду каждым теплообменником равны 2% от передаваемой теплоты.

Задача №16

 (расчёт отопления здания)

   Определить:

Удельные теплопотери  q0 и расчётные теплопотери QПОЛН через наружные ограждения здания цеха длиной L, шириной В и высотой Н. Расчётная температура воздуха внутри здания tВ=160С, а расчётная температура наружного воздуха tН. Коэффициенты теплопередачи наружных стен, окон, потолка и пола:КСТ=1,2 Вт/(м2∙К); КОК=3,23 Вт/(м2∙К); КПТ=0,77 Вт/(м2∙К);  КПЛ=Вт/(м2∙К). Коэффициент остекления (доля площади окон в общей площади  вертикальных наружных ограждений) ϕ=0,2.

Для данного здания определить необходимое число секций нагревательных приборов системы водяного отопления – чугунных радиаторов М-140-АО, устанавливаемых в два яруса. Удельный тепловой поток с 1 эквивалентного м2 , зависящий от расхода воды , qЭ Вт/экм. Расчетные температуры воды tВ =950С и tХ=700С. Число секций в 1 приборе принять в пределах h=5…10. Расчётная теплоотдача верхнего яруса QВ=0,35QПОЛН.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

 

Рубрика: Термодинамика и теплотехника | Метки: | Добавить комментарий

Расчет цикла Карно применительно к тепловому двигателю

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

ТТЮПр12.10.01

Задача 1. Расчет газовой смеси

Газовая смесь состоит из нескольких компонентов, содержание которых в смеси задано в процентах по объему .

Определить: 1) кажущуюся молекулярную массу смеси; 2) газовую постоянную смеси; 3) средние мольную, объемную и массовую теплоемкости смеси при постоянном давлении в пределах температур от t1 до t2 .

При решении этой задачи и последующих задач для всех исходных и итоговых величин, кроме относительных, безразмерных величин, должны быть указаны единицы измерения.

В конце задачи следует ответить письменно на следующие вопросы:

1. Что называется газовой постоянной? Единица ее измерения в технической системе и системе СИ.

2. Что представляют собой мольная теплоемкость. Единицы ее измерения в технической системе и системе СИ.

3. Что представляют собой объемная теплоемкость. Единицы ее измерения в технической системе и системе СИ.

4. Что представляют собой массовая теплоемкость. Единицы ее измерения в технической системе и системе СИ.

Задача 2. Расчет политропного процесса сжатия газовой смеси в компрессоре

Рабочее тело – газовая смесь, имеющая тот же состав, что и в задаче№1 (в процентах по объему) .

Первоначальный объем, занимаемый газовой смесью, — V1 = 40м3. Начальные параметры состояния: давление Р1 = 0,1 МПа, температура t1 = 270С. Процесс сжатия происходит при показателе политропы n. Температура смеси в конце сжатия t2 = 3270С.

Определить: 1) массу газовой смеси; 2) уд. объемы смеси в начале и в конце процесса; 3) объем, занимаемый смесью в конце процесса; 4) давление  смеси в конце процесса; 5) работу сжатия в процессе; 6) работу, затрачиваемую на привод компрессора; 7) изменение внутренней энергии газовой смеси; 8) массовую теплоемкость рабочего тела в данном процессе; 9) количество теплоты, участвующего в процессе; 10) изменение энтропии в процессе.

Построить (в масштабе) рассмотренный процесс в координатах p-v и T-s. Необходимые для решения задачи теплоемкости компонентов газовой смеси принять независимыми от температуры. Значения теплоемкостей газов

можно принять при температуре равной 00С из приложения данного методического указания.

Газовую постоянную смеси взять из решения задачи № 1.

Ответить в письменном виде на следующие вопросы:

1. В каких пределах может изменяться показатель политропного процесса?

2. В каких пределах может изменяться теплоемкость рабочего тела в политропном процессе?

3. Как выглядит уравнение 1-го закона термодинамики применительно к рассмотренному в задаче процессу?

Задача 3. Расчет цикла Карно применительно к тепловому двигателю

Рабочее тело – 1 кг сухого воздуха.. Предельные температуры рабочего тела в цикле: наибольшая t1, наименьшаяt3. Предельные давления рабочего тела в цикле: наибольшее Р1, наименьшееР3.

Определить: 1) основные параметры состояния  рабочего тела в характерных точках;2) количество подведенного и отведенного в цикле тепла;3) полезную работу, совершенную рабочим телом за цикл; 4) термический КПД цикла; 5) изменение энтропии в изотермических процессах цикла.

Построить цикл (в масштабе) в pv и Ts диаграммах.

Ответить в письменном виде на следующие вопросы:

  1. Из каких процессов состоит цикл Карно?
  2. Что показывает термический КПД цикла теплового двигателя?
  3. В какой диаграмме и в какой площадью можно проиллюстрировать полезную работу, совершенную рабочим телом в цикле в цикле?
  4.   В какой диаграмме и в какой площадью можно проиллюстрировать количество тепла, использованное в цикле для совершения полезной работы?

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Задача 4. Расчет процесса адиабатного расширения водяного пара
Рабочее тело – водяной пар, имеющий в начальном состоянии давление р1 и температуру t1 (табл. 6). Масса рабочего тела – М (табл. 7). Пар расширяется до давления р2 (табл. 7).
Построить процесс адиабатического расширения водяного пара в диаграмме h-s.

Определить: 1) уд. объем и энтальпию пара в начальном состоянии; 2) температуру, уд. объем, степень сухости и энтальпию пара в конечном состоянии; 3) значения внутренней энергии пара до и после расширения; 4) работу расширения пара в адиабатном процессе.
К решению задачи приложить схему построения процесса в координатах h-s.

Ответить в письменном виде на следующие вопросы:
1. Каковы особенности адиабатного процесса?
2. В каком состоянии водяной пар находится в начале процесса?
3. В какое состояние пар перешел в конце процесса?
4. Каков физический смысл энтальпии водяного пара в данном, конкретном состоянии?

Задача №5.Определение технико-экономических показателей теоретического цикла Ренкина.

Паротурбинная установка работает по теоретическому циклу Ренкина. Давление и температура водяного пара на выходе из парогенератора (перед турбиной): р1 и t1; давление пара после турбины (в конденсаторе) р2.
Определить термический коэффициент полезного действия цикла ηt и теоретический удельный расход пара d, кг/(кВт·ч) при следующих условиях работы установки:
I — р1, t1 и р2. (все параметры взять из табл. 8);
II — р1, t1 (табл. 8); р2 (табл. 9);
III — р1, t1 и р2. (все параметры взять из табл. 9).
Сделать вывод о влиянии уровня начальных параметров состояния пара и давления пара после турбины на значения термического КПД цикла Ренкина и удельного расхода пара.
К решению задачи приложить принципиальную схему паротурбинной установки, изображение цикла Ренкина в координатах p-v и T-s, также изображение процесса расширения пара в турбине в диаграмме h-s.

Задача №6. Определение скорости истечения водяного пара из сопловых устройств.
Определить теоретическую скорость истечения водяного пара из суживающегося сопла и из сопла Лаваля. Начальные давление и температура пара: р1 и t1 (табл. 10). Давление среды, в которую происходит истечение пара, р2 (табл. 11).

К решению задачи приложить изображения адиабатных процессов истечения пара из сопловых устройств в диаграмме h-s.
Дать эскизы профилей суживающегося сопла и сопла Лаваля.

Ответить в письменном виде на следующие вопросы:
1. При каких условиях возникает критическая скорость истечения газа (пара)?
2. Дать характеристику скорости истечения газа (пара) из суживающегося сопла при р2 > р2КР
3. Дать характеристику скорости истечения газа (пара) из суживающегося сопла при р2 < р2КР
4. Дать характеристику скорости истечения газа (пара) из сопла Лаваля при р2 < р2КР

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Рубрика: Новости, Термодинамика и теплотехника | Метки: , , , | Добавить комментарий

Решение задач по гидравлике

Р.113

Эти задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)

Задача 5

Определить величину сжимающего усилия P2, приложенного к поршню гидравлического пресса, если плечи рычага a и b, диаметр поршня пресса D, диаметр поршня насоса d, усилие рабочего на рычаге насоса P1. Коэффициент полезного действия η = 0,85.

5

Задача 6

Определить давление, создаваемое гидравлическим аккумулятором, и запасаемую им энергию, если вес движущихся частей G, диаметр плунжера d, ход плунжера H. Коэффициент полезного действия η = 0,85.

6

Задача 7

Колокол газгольдера 1, диаметром D весит G. Определить разность уровней воды под колоколом газгольдера и в его стакане 2.

7

Задача 8

Шар диаметром D наполнен жидкостью Ж. Уровень жидкости в пьезометре, присоединенном к шару, установился на высоте H от оси шара. Определить силу давления на боковую половину внутренней поверхности шара. Показать на чертеже вертикальную и горизонтальную составляющие, а также полную силу давления.

8

Эти задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)

 

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , | Добавить комментарий

Механика жидкости и газа

Р.30

Эти задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)

Гидростатика

Задача 1

Определить силу, действующую на болты крышки бака, заполненного жидкостью плотностью ρ. Угол наклона крышки α. В сечении бак имеет форму квадрата со стороной а. Манометр показывает давление рм.

1

Скачать бесплатно Задачу 1 (вариант 0)

Купить Задачу 1 (вариант 0)

Задача 2

Плоский затвор, закрывающий выпускное отверстие в плотине, установлен под углом 70º к горизонту. Высота затвора h, ширина b. Уровень воды H. Определить силу давления воды на затвор.

2

Купить Задачу 2 (вариант 5)

Задача 3

Определить силу давления воды на боковую стенку плотины, расположенную под углом α к горизонту. Длина плотины l, уровень воды H.

3

Купить Задачу 3 (вариант 5)

Задача 4

Определить суммарную силу гидростатического давления, действующую на затвор радиусом R и шириной b. Уровень воды H.

4

Задача 5

Определить суммарную силу давления, действующую на затвор радиусом R и шириной b. Глубина погружения центра тяжести затвора воды H. Угол затвора α.

5

Гидродинамика

Задача 6

Определить  расход воды плотностью ρ = 1000 кг/м3 и вязкостью ν = 1 · 10-6 м2/с, вытекающей из бака через трубу длиной lи диаметром d под напором Н. Коэффициенты сопротивления: входа ξвх = 0,5, крана ξкр = 5,5, колена ξк = 1,1. Трубу считать гидравлически гладкой.

6

Задача 7

Определить расход воды (ρ = 1000 кг/м3, ν = 1 · 10-6 м2/с) в трубопроводе длиной lи диаметром d для подачи ее на высоту Н. Располагаемое давление ррас. Коэффициенты сопротивления: задвижки ξз, поворота ξп = 1,1, выхода в бак ξвых = 1, шероховатость трубы Δ = 0,2 мм.

7

Задача 8

Определить высоту всасывания Н, если диаметр трубопровода d, длина l. Подача насоса Q. Коэффициент сопротивления фильтра ξф = 4, колена ξк = 1, шероховатость трубы Δ = 0,1 мм. Насос создает разрежение рвак = 50 кПа. Плотность жидкости ρ = 850 кг/м3, вязкость ν = 10 · 10-6 м2/с.

8

Купить Задачу 8 (вариант 2)

Задача 9

Жидкость плотностью ρ сливается из бака по трубе длинойlи диаметром d. Определить расход, если разность уровней жидкости Н, показания вакуумметра рвак, коэффициенты сопротивления: на входе в трубу ξвх = 0,5, на выходе ξвых = 1, поворота ξпов = 0,2, задвижки ξз = 2, шероховатость трубы Δ = 0,2 мм.

9

Задача 10

Из нижнего бака с давлением рм жидкость плотностью ρ = 860 кг/м3 подается в верхний бак с разрежением рвак. При каком значении коэффициента сопротивления вентиля ξ по трубе длиной lи диаметром d будет подаваться расход Q? Разность уровней жидкости в баках Н. Эквивалентная шероховатость трубы Δ = 0,1 мм.

10

Истечение жидкости из отверстий и насадков

Задача 11

В баке поддерживается постоянный уровень при поступлении воды в левую часть с расходом Q. Из левой части бака в правую вода перетекает через круглое отверстие диаметромd1. Из правой части бака вода вытекает через цилиндрический насадок диаметром d2. Определить напоры H1 и H2.

11

Задача 12

В стенке резервуара сделано три отверстия диаметром d, расстояние между которыми равно a. Центр тяжести отверстия находится на расстоянии h от дна резервуара. Определить при какой глубине H суммарный расход из трех отверстий будет равен Q.

12

Задача 13

Определить расходы воды Q1 и Q2, а также напор H2, если в левом отсеке резервуара поддерживается постоянный напор H1. Диаметр отверстия в стенке d. Из отсеков вода вытекает через цилиндрические насадки d1 и d2.

13

Купить Задачу 13 (вариант 2)

Задача 14

Определить расход воды через два одинаковых цилиндрических насадка диаметром d. Один насадок расположен в дне резервуара, другой – в боковой стенке на расстоянии a от дна. Глубина воды в резервуаре Н.

14

Купить Задачу 14 (вариант 5)

Задача 15

Определить время опорожнения бака призматической формы, если вода вытекает через цилиндрический насадок диаметром d в днище бака. Длина бака a, ширина b, высота h.

Равномерное движение жидкости в открытых руслах

Задача 16

Определить расход воды Q в канале трапецеидальной формы. Глубина канала h, ширина по дну b, уклон дна I, коэффициент шероховатости n = 0,03, коэффициент бокового откоса m.

16_17

Задача 17

Определить глубину гидравлически наивыгоднейшего сечения канала трапецеидальной формы для пропуска воды, если расход равен Q, уклон дна канала I, коэффициент шероховатости n, коэффициент бокового откоса m = 1,5.

16_17

Купить Задачу 17 (вариант 2)

Задача 18

Определить уклон дна канала треугольной формы для пропуска расхода воды Q. Глубина канала h, коэффициент бокового откоса m, коэффициент шероховатости n = 0,02.

18

Задача 19

Определить глубину канала прямоугольного сечения H для пропуска расхода Q при уклоне дна канала I. Коэффициент шероховатости русла канала n. Ширина канала b.

19_20

Задача 20

Определить расход воды Q в канале прямоугольного сечения. Глубина канала H, ширина b, уклон дна I, коэффициент шероховатости n = 0,025.

19_20

Купить Задачу 20 (вариант 5)

Водопропускные дорожные сооружения

Задача 21

Определить удельный расход q горизонтального водоносного пласта мощностью t при равномерном движении, если разность отметок поверхности воды в скважинах, расположенных в направлении движения воды h при расстоянии между ними l. Коэффициент фильтрации k.

Задача 22

Определить дебит артезианской скважины при условии, что мощность водяного пласта t, глубина откачки h0, диаметр скважины d, радиус влияния R. Коэффициент фильтрации k = 0,001 м/с.

Купить Задачу 22 (вариант 5)

Купить Задачу 22 (вариант 6)

Задача 23

Определить дебит совершенного грунтового колодца, если мощность водоносного пласта H, диаметр колодца d, глубина воды в колодце h, радиус влияния колодца R. Коэффициент фильтрации k = 0,0005 м/с.

Задача 25

Определить приток воды к водонапорной галерее, расположенной на водоупоре, если высота горизонта воды над водоупором H, глубина воды в галерее h, длина галереи l. Коэффициент фильтрации k. Средний уклон кривой депрессии I = 0,05.

Купить Задачу 25 (вариант 2)

Движение грунтовых вод

Задача 26

Определить расход воды через безнапорную круглую трубу диаметром d. Напор воды перед трубой H. Тип оголовка раструбный. Средняя ширина потока в сечении с критической глубиной bк.

Задача 27

Рассчитать прямоугольную напорную трубу с обтекаемым оголовком для пропуска расхода Q при допустимой скорости V. Условие i < iт выполнено i = 0,005. Коэффициент сопротивления на входе в трубу ξвх = 0,1, коэффициент трения λ = 0,02.

Купить Задачу 27 (вариант 2)

Купить Задачу 27 (вариант 5)

Задача 28

Определить расход воды Q через круглую трубу диаметром d, работающую в полунапорном режиме. Тип оголовка портальный. Уклон дна i.

Купить Задачу 28 (вариант 6)

Задача 29

Определить размеры напорной трубы с обтекаемым оголовком для пропуска расхода Q. Напор не должен превышать предельный допустимый Hд, допустимая скорость Vд. Условие i > iт выполняется i = 0,003. Коэффициент сопротивления на входе в трубу ξвх = 0,2, коэффициент трения в трубе λ = 0,025.

Задача 30

Определить размеры и количество напорных труб прямоугольной формы с обтекаемым оголовком для пропуска расхода Q. Напор не должен превышать предельный допустимый Hд. Условие i > iт выполняется i = 0,004. Коэффициент сопротивления на входе в трубу ξвх = 0,1, коэффициент трения в трубе λ = 0,03. Допустимая скорость Vд = 4 м/с.

Эти задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , , , , , , | Добавить комментарий

Определите основные параметры поршневого гидроцилиндра

Р.112

Эти задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)

Задание №1

Права и левая полость цилиндра гидротормоза, имеющего

  • диаметр поршня Д = 140 (мм);
  • диаметр штока d = 60 (мм);

сообщаются между собой через дроссель с

  • площадью переходного сечения Sдр = 20 (мм2);
  • коэффициентом расхода μ = 0,65.

Определите время, за которое поршень перемещается на величину хода l = 350 (мм) под действием силы F = 15 (кН), плотность жидкости ρ = 900 (кг/м3).

Задание №2

Определите основные параметры поршневого гидроцилиндра с односторонним штоком.

Известно:

  • рабочая нагрузка Fст = 79000 (Н);
  • максимальные скорости прямого и обратного ходов:

V1 = 0,15 (м/с);

V2 = 0,3 (м/с);

√ время разгона при прямом ходе t = 0,2 (с);

√ давление в напорной линии pн = 12 (МПа);

√ общий КПД цилиндра КПД0 = 0,97.

Изобразить схему гидроцилиндра.

Эти задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: , , | Добавить комментарий

Определить разность показаний пьезометров

Р.111

Эти задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)

Задача 5

На трубопроводе диаметром d1 = 300 мм имеется внезапное сужение при переходе на диаметр d2 = 200 мм. Определить разность показаний пьезометров, установленных до и после сужения, расход воды в трубопроводе Q = 120 дм3/с (рис. 2).

2

Эти задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: | Добавить комментарий

Решение задач по гидравлике

Р.110

Эти задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)

Задача 1

Определить, на какую высоту поднимется вода в трубке, один конец которой присоединен с суженному сечению трубопровода d2 = 40 мм, а другой опущен в воду. Расход воды в трубке Q = 18,5 л/с, а избыточное давление в расширенной части трубопровода с диаметром d1 = 100 мм составляет p1 = 4,9 · 104 Па. Гидравлическими потерями пренебречь.

Задача 2

На трубопроводе установлен пьезометр. После полного открытия вентиля в конце трубопровода разница уровней воды в резервуаре и пьезометре составила h = 4,7 м. Определить расход воды, проходящий через трубопровод диаметром d = 50 мм и длиной l = 25 м. Колена стандартные, трубы стальные, новые, температура воды t = 20 °С.

Эти задачи можно купить или заказать новые обратившись по e-mail (skype)

Рубрика: Гидравлика, Задачи | Метки: | Добавить комментарий

Выбрать материал тепловой изоляции

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

ТТЮПрМ024

Задача 2.

Выполнить расчёт обратимого цикла Ренкина для двух вариантов, считая в первом случае поступающий в турбину пар сухим насыщенным при давлении Р1, а во втором случае – перегретым с давлением Р1 и температурой  t1 0C. Давление отработанного пара Р2 для обоих вариантов одинаковое. Расчётом определить количество подведённого в цикле тепла q1, работу цикла l, термический КПД ηt, потери тепла в конденсаторе турбины q2 и удельный расход пара на выработку 1 кВт/ч электроэнергии d. Определить также степень сухости отработанного пара х2. Изобразить цикл Ренкина в Pv, Ts- и hs– диаграммах.

Ответы на вопросы:

1.Пар какого состояния целесообразней использовать в паротурбинных установках и почему?

2.Как изменится термический КПД цикла, если в результате регенерации питательную воду, поступающую в котёл, нагрели до температуры tв  = 1400С?

Задача 5.

             Определить температуру наружной поверхности трубы tc2 длиной L, внутренним диаметром d1 и наружным d2, если температура внутренней поверхности трубы tc1, а тепловой поток через поверхность трубы Q. Рассмотреть два случая:

-труба стальная, λc = 50 Вт/(м·К);

-труба бетонная, λб = 0,8 Вт/(м·К).

Построить графики изменения температуры по толщине стенки трубы в одной координатной сетке.

Ответы на вопросы:

1.Каким способом распространяется теплота в стальной трубе и бетонной?

2.Почему при одинаковом тепловом потоке через эти трубы температуры наружной поверхности у них разные?

Задача 6.

         Выбрать материал тепловой изоляции для горизонтальной стальной трубы  наружным диаметром d2 и температурой наружной поверхности tc2, если трубу окружает воздух с температурой tв = 200С. Внутренний диаметр трубы d1.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Рубрика: Термодинамика и теплотехника | Метки: | Добавить комментарий

Газовая смесь состоит из нескольких компонентов

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

ТТЮПрМ004

Индивидуальное домашнее задание № 1

Задача 1. Расчет газовой смеси

Газовая смесь состоит из нескольких компонентов, содержание которых в смеси задано в процентах по объему : СО2 = 18%; N2 = 72%; CO = 10%.

Определить: 1) кажущуюся молекулярную массу смеси; 2) газовую постоянную смеси; 3) средние мольную, объемную и массовую теплоемкости смеси при постоянном давлении в пределах температур от t1 = 6260C до t2 = 13420C.

При решении этой задачи и последующих задач для всех исходных и итоговых величин, кроме относительных, безразмерных величин, должны быть указаны единицы измерения.

В конце задачи следует ответить письменно на следующие вопросы:

1. Что называется удельной газовой постоянной? Единица ее измерения в системе СИ. Чем она отличается от универсальной газовой постоянной?

2. Что представляют собой массовая, объемная и мольная теплоемкости. Каковы единицы их измерения в системе СИ. Какова связь между указанными теплоемкостями.

3. Какие факторы влияют на величину теплоемкости.

Задача 2. Расчет политропного процесса сжатия газовой смеси в компрессоре

Рабочее тело – газовая смесь, имеющая тот же состав, что и в задаче№1 (в процентах по объему) СО2 = 18%; N2 = 72%; CO = 10%.

Первоначальный объем, занимаемый газовой смесью, — V1 = 40м3. Начальные параметры состояния: давление Р1 = 0,1 МПа, температура t1 = 270С. Процесс сжатия происходит при показателе политропы n = 1,22. Давление смеси в конце сжатия Р2 = 0,9МПа.

Определить: 1) массу газовой смеси; 2) уд. объемы смеси в начале и в конце процесса; 3) объем, занимаемый смесью в конце процесса; 4) температуру газовой смеси в конце процесса; 5) работу сжатия в процессе; 6) работу, затрачиваемую на привод компрессора; 7) изменение внутренней энергии газовой смеси; 8) массовую теплоемкость рабочего тела в данном процессе; 9) количество теплоты, участвующего в процессе; 10) изменение энтропии в процессе.

Построить (в масштабе) рассмотренный процесс в координатах p-v и T-s. Необходимые для решения задачи теплоемкости компонентов газовой смеси принять независимыми от температуры. Значения теплоемкостей газов

можно принять при температуре равной 00С из приложения данного методического указания.

Газовую постоянную смеси взять из решения задачи № 1.

Ответить в письменном виде на следующие вопросы:

1. В каких пределах может изменяться показатель политропного процесса?

2. В каких пределах может изменяться теплоемкость рабочего тела в политропном процессе?

3. Как выглядит уравнение 1-го закона термодинамики применительно к рассмотренному в задаче процессу?

4. Как зависит работа, затрачиваемая на привод компрессора, от показателя политропы n, почему?

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

ИДЗ № 2. Теплопередача

Задача 1. Заполнить таблицу формулами для расчета теплопроводности и теплопередачи плоских и цилиндрических стенок.

Задача 2. В резервуаре наружным диаметром dн = 19 м и высотой h = 5 м хранится нефть при температуре tж1 = 700С, снаружи резервуар омывается воздухом с температурой tж2 = 00С. Резервуар выполнен из стали толщиной стен δс=25 мм, коэффициент теплопроводности стали λс = 45,4 Вт/(м∙К), коэффициент теплового излучения наружной поверхности резервуара ε = 0,86. Со стороны нефти на стенке и на крышке резервуара имеется слой парафина толщиной δп = 40мм, коэффициент теплопроводности парафина λп = 0,12 Вт/(м∙К). Коэффициент теплоотдачи от нефти к стенке резервуара α1 = 700 Вт/(м2•К), от наружной стенки к воздуху α2 = 15 Вт/(м2•К)

Определить количество теплоты, которое передается от нефти к воздуху в течение суток через боковую поверхность и крышку резервуара за счет естественной конвекции и излучения, температуры наружной и внутренней поверхностей резервуара, а также на поверхности парафина.

Построить в масштабе график изменения температуры в стенке резервуара и в слое парафина.

Задачи  можно купить обратившись по e-mail или Вконтакте

Рубрика: Термодинамика и теплотехника | Метки: | Добавить комментарий