Термодинамика ТТ.5 Глава X

TT.5 Глава X. Рабинович

Истечение газов и паров 389-420

Часть задач есть решенные, контакты

389. Воздух из резервуара с постоянным давлением р₁ = 10 МПа и температурой t₁ = 15ºС вытекает в атмосферу через трубку с внутренним диаметром 10 мм. Найти скорость истечения воздуха и его секундный расход. Наружное давление принять равным 0,1 МПа. Процесс расширения воздуха считать адиабатным.

390. В резервуаре, заполненном кислородом, поддер­живают давление р₁ = 5 МПа. Газ вытекает через су­живающее сопло в среду с давлением 4 МПа. Начальная температура кислорода 100°С. Определить теоретическую скорость истечения и рас­ход, если площадь выходного сечения сопла f = 20 мм². Найти также теоретическую скорость истечения кисло­рода и его расход, если истечение будет происходить в атмосферу. В обоих случаях считать истечение адиабат­ным. Барометрическое давление принять равным 0,1 МПа.

391. Воздух при постоянном давлении р₁ = 6 МПа и t = 27°С вытекает в среду с давлением р₂ = 4 МПа. Определить теоретическую скорость и конечную тем­пературу при адиабатном истечении.

Стоимость: 180 руб

392. Через сопло форсунки компрессорного двигателя с воспламенением от сжатия подается воздух для распи­ливания нефти, поступающей в цилиндр двигателя. Дав­ление воздуха р₁ = 5 МПа, а его температура t₁ = 27°С. Давление сжатого воздуха в цилиндре двигателя р_г = = 3,5 МПа. Определить теоретическую скорость адиабатного исте­чения воздуха из сопла форсунки.

393. Найти теоретическую скорость адиабатного истечения азота и секундный расход, если р₁ = 7 МПа р_г = 4,5 МПа, t₁= 50°С, f = 10 мм².

394. Воздух при давлении р₁ = 0,1 МПа и температуре t₁ = 15°С вытекает из резервуара. Найти значение р₂, при котором теоретическая скорость адиабатного истечения будет равна критической и величину этой скорости.

395. Воздух при давлении р₁ = 1 МПа и температуре t₁ = 300ºС вытекает из расширяющегося сопла в среду с давлением р₂ = 0,1 МПа. Расход воздуха М = 4 кг/с. Определить размеры сопла. Угол конусности расширяющейся части сопла принять равным 10º. Расширение воздуха в сопле считать адиабатным.

396. К соплам газовой турбины подводятся продукты сгорания топлива при давлении р₁ = 1 МПа и темпера­туре t₁ = 600°С. Давление за соплами р₂ = 0,12 МПа. Расход газа, отнесенный к одному соплу, М = 1440 кг/ч. Определить размеры сопла. Истечение считать адиабат­ным. Угол конусности принять равным 10°. Принять, что продукты сгорания обладают свойствами воздуха.

 397. Определить теоретическую скорость адиабатного истечения воздуха через сопло Лаваля, если р₁ = 0,8 МПа и t₁ = 20°С, а давление среды на выходе из сопла р₂ = 0,1 МПа. Сравнить полученную скорость с критической.

 398. Как велика теоретическая скорость истечения пара через сопло Лаваля, если давление пара р₁ = 1,4 МПа, температура t₁ = 300ºС, а противодавление равно 0,006 МПа? Процесс расширения пара в сопле считать адиабатным.

 399. Определить теоретическую скорость истечения пара из котла в атмосферу. Давление пара в котле р₁ = 1,2 МПа, температура t₁ = 300ºС. Процесс расширения пара считать адиабатным. Барометрическое давление принять равным 100 кПа (750 мм рт.ст.).

 400. Решить предыдущую задачу при условии, что истечение пара происходит через сопло Лаваля.

 401. Определить теоретическую скорость истечения пара из котла в атмосферу. Давление в котле р = 0,15 МПа и х = 0,95. Процесс расширения пара считать адиабатным.

 402. Влажный пар с параметрами р₁ = 1,8 МПа и х₁ = 0,92 вытекает в среду с давлением р_г = 1,2 МПа; площадь выходного сечения сопла f = 20 мм2. Определить теоретическую скорость при адиабатном истечении пара и его секундный расход.

 403. Найти теоретическую скорость истечения пара из сопла Лаваля для следующих данных: р₁ = 1,6 МПа, t₁ = 300°С, р₂ = 0,1 МПа. Процесс расширения пара в сопле считать адиабатным.

 404. Перегретый водяной пар с начальным давлением р₁ = 1,6 МПа и температурой t₁ = 400ºС расширяется в сопле по адиабате до давления р₂ = 0,1 МПа. Количество вытекающего из сопла пара М = 4,5 кг/с. Определить минимальное сечение сопла и его выходное сечение. Процесс расширения пара в сопле считать адиабатным.

 405. Водяной пар давлением р₁ = 2 МПа с темпера­турой t₁ = 400°С при истечении из сопла расширяется по адиабате до давления р₂ = 0,2 МПа. Найти площадь минимального и выходного сечений сопла, а также скорости истечения в этих сечениях, если расход пара М = 4 кг/с. Процесс расширения пара в сопле принять адиабатным.

 406. Парогенератор вырабатывает 1800 кг/ч пара дав­лением 1,1 МПа. Каким должно быть сечение предохранительного кла­пана, чтобы при внезапном прекращении отбора пара давление не превысило 11 МПа.

Стоимость: 150 руб

 407. Для обдувки поверхностей нагрева паровых кот­лов пользуются так называемыми обдувочными аппара­тами, снабженными соплами, через которые обычно про­пускают пар или воздух. Определить диаметры минимального и выходного сече­ний сопла для часового расхода 1000 кг сухого насыщен­ного пара, если начальное давление его р₁ = 2,1 МПа, а конечное р_г = 0,1 МПа. Процесс расширения пара принять адиабатным. Найти также теоретическую ско­рость истечения пара из сопла.

 408. Влажный пар при р₁ = 15,7 МПа и х₁ = 0,95 вытекает из сопла Лаваля в среду с давлением р₂ = 1,96 МПа. Расход пара М = 6 кг/с. Определить действительную скорость истечения пара, а также сечения сопла Лаваля (минимальное и выходное), если скоростной коэффициент сопла φ = 0,95.

 409. Давление воздуха при движении его по трубопроводу понижается вследствие местных сопротивлений от р₁ = 0,8 МПа и до р₂ = 0,6 МПа. Начальная температура воздуха t₁ = 20ºС. Определить изменение температура и энтропии в рассматриваемом процессе. Какова температура воздуха после дросселирования?

 410. 1 кг воздуха при температуре t₁ = 200°С дрос­селируется от давления 1,2 МПа до 0,7 МПа. Определить энтальпию воздуха после дросселирования (принимая, что энтальпия его при 0°С равна нулю) и изменение энтропии в рассматриваемом процессе.

411. В стальном баллоне находятся 6,25 кг воздуха при давлении р₁ = 5 МПа. При выпуске из баллона воз­духа он дросселируется до давления 2,5 МПа. Найти приращение энтропии в процессе дросселиро­вания.

 412. Водяной пар при давлении р₁ = 1,8 МПа и температуре t₁ = 250ºС дросселируется до р₂ = 1 МПа. Определить температуру пара в конце дросселирования и изменение перегрева пара.

 413. Пар при давлении р₁ = 1,2 МПа и х₁ = 0,9 дросселируется до р₂ = 0,1 МПа. Определить конечную сухость пара.

 414. До какого давления необходимо дросселировать пар при р₁ = 6 МПа и х₁ = 0,96, чтобы он стал сухим насыщенным?

 415. Пар при давлении р₁ = 2 МПа и х₁ = 0,9 дрос­селируется до р_г = 0,8 МПа. Определить состояние пара в конце дросселирования.

 416. Пар при давлении р₁ = 10 МПа и t₁ = 320°С дросселируется до р₂ = 3 МПа. Определить параметры конечного состояния и измене­ние температуры пара.

 417. Отработавший пар из паровой турбины поступает в конденсатор в количестве 125 т/ч. Состояние отработав­шего пара р₂ = 0,0045 МПа и х = 0,89. Определить диаметр входного патрубка конденсатора, если скорость пара в нем до ω = 120 м/с.

 418. Найти площади минимального и выходного сече­ний сопла Лаваля, если известны параметры пара перед соплом: р₁ = 0,1 МПа, t₁ = 300°С. Давление за соплом р₂ = 0,25 МПа. Расход пара через сопло М = 720 кг/ч. Скоростной коэффициент φ = 0,94.

 419. В паровую турбину подается пар со следующими параметрами: р₁ = 5,9 МПа, t₁ = 400°С. В клапанах турбины пар дросселируется до 5,4 МПа и поступает в расширяющиеся сопла, давление за которыми р₂ = 0,98 МПа. Расход пара через одно сопло М = 8000 кг/ч. Скоростной коэффициент φ = 0,94. Определить площадь минимального и выходного се­чений.

 420. По паропроводу течет влажный пар, параметры которого р₁ = 1 МПа и х₁ = 0,98. Часть пара через дроссельный вентиль перепускается в паропровод, давле­ние в котором р₂ = 0,12 МПа. Определить состояние пара в паропроводе низкого давления.

Часть задач есть решенные, контакты