Гидравлика Р.193.1

Р.193.1

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 4

Машинное масло плотностью ρ = 900 кг/м3 и кинематической вязкостью ν = 3,3 · 10−4 м2/с перекачивают на расстояние 1,5 км по горизонтальной трубе диаметром 0,075 м. Массовый расход составляет G = 25 · 103 кг/час. Доказать, что режим течения является ламинарным и определить мощность насоса, необходимого для перекачки, если КПД насоса равен 70%.

Стоимость: 150 руб

Задача 14

Масло поступает из бака А в резервуар В (рис. 7.5) по трубе диаметром d = 30 мм, диной l = 10 м. Избыточное давление в баке р1 = 200 кПа; высоты уровней z1 = 1 м, z2 = 5 м. Коэффициенты местных сопротивлений: на входе в трубу ζвх = 0,5; вентиля ζвент = 4; отводов на 90° ζотв = 0,2. Труба стальная, умеренно заржавленная. Кинематическая вязкость масла ν = 0,2 · 10-4 м2/с. Определить расход масла.

Стоимость: 300 руб

Задача 16

Рассчитать потерю напора h1-2 в трубопроводе диаметром d = 257 мм, длиной L = 1000 м при kэ = 0,15 мм, если расход нефти, перекачиваемой по этому трубопроводу G = 200 т/час, плотность нефти ρ = 880 кг/м3, и вязкость ν = 0,276 · 10-4 м2/с.

Стоимость: 200 руб

Задача 17

Гидравлическое сопротивление гладкого трубопровода диаметром d = 203 мм и длиной l = 2 км по расчету составило hс = 13 м столба нефти. При проверке расчета было обнаружено, что не учтены местные сопротивления: пять задвижек (ζз = 0,3), шесть сварных тройников (поворот потока на 90°, ζтр = 1,9) и 10 сварных колен с углом поворота на 45° (ζк = 0,32). Определить, на сколько увеличится сопротивление трубопровода Δh, если учесть местные потери. Течение турбулентное, число Рейнольдса Re = 72000.

Стоимость: 150 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Гидравлика Р.212

Р.212
В.А. Каныгин Е.В. Цветкова

Часть задач есть решенные, контакты

Пример 1

Ртутный U-образный вакуумметр присоединен к сосуду с водой над поверхностью которой имеется вакуум P0 = 19,62 кПа (рис. 3). Определить показания вакуумметра h2, если h1 = 368 мм.

Пример 2

В закрытом подземном резервуаре (рис. 4) находится жидкость плотностью ρ, уровень которой может изменяться от zmin до zmax. Для измерения уровня жидкости использована U-образная трубка с гидравлическим ртутным затвором. Свободный участок трубки заполнен на высоту  h0 жидкостью плотностью ρ, по мениску которой отсчитывается контролируемый уровень.

Изменение (повышение или понижение) уровня жидкости в резервуаре на величину ΔH приводит к соответствующему изменению положения мениска на шкале на величину Δh. Известно, что h0 = 10 м, превышение Н минимального уровня жидкости над нулем гидравлического затвора равно H = 1 м. Определить отклонение Δh менисков ртути от нуля гидрозатвора, если ρ = ρж = 1000 кг/м3.

Пример 3

В стенке резервуара с водой АВ (см. рис. 5), наклоненной к горизонту под углом α = 60° имеется заслонка круглой формы диаметром d = 1 м. Центр тяжести заслонки находится на глубине hC = 1,73 м.

Заслонка шарнирно закреплена в точке O1. Для открытия используется трос, прикрепленный к нижнему краю заслонки К, направленный вертикально вверх. Определить силу Т, необходимую для открытия заслонки.

Пример 4

Определить силу давления воды на 1 м ширины нижней криволинейной части сооружения (рис. 7), если H = 1,5 м, r = 0,5 м.

Пример 5

Определить давление P1 в сечении 1 — 1 горизонтально расположенного сопла гидромонитора (рис. 11), необходимое для придания скорости воде в выходном сечении 2 — 2 V2 = 40 м/с, если скорость движения воды в сечении 1 — 1 равна V1 = 3,6 м/с. Определить диаметр сопла монитора d2, если d1 = 100 мм.

Пример 6

Из сосуда М в сосуд N вода, температура которой 18°С, перетекает по трубопроводу, состоящему из двух участков, характеристика которых приведена в таблице (рис. 13):

Определить, при какой разнице уровней в сосудах h расход составит Q = 9 л/с. Построить напорную и пьезометрические линии. При решении задачи отметки уровней в сосудах считать постоянными.

Задача 1

Определить коэффициент температурного расширения воды, если при увеличении температуры на Δt°C объем воды, равный W, увеличился на ΔW. Какой исходной температуре соответствует полученное значение коэффициента температурного расширения βt при давлении P = 1,0 ат.

Задача 2

Какова сила поверхностного трения жидкости x на внутренней стенке трубопровода (рис. 14) диаметром d и длиной l, если профиль скорости в сечении трубопровода описывается законом V = 25r − 312r2 , где r — расстояние от поверхности трубопровода, которое изменяется от 0 до d/2?

Стоимость: 200 руб (Вариант 2)

Задача 3

Определить давление P0 на свободной поверхности в закрытом сосуде (рис. 15), если в трубе, присоединенной к сосуду, жидкость x поднялась на высоту h.

Задача 4

К герметично закрытому сосуду (рис. 16) присоединен ртутный и водяной вакуумметры.

Чему равна вакуумметрическая высота h1 при заданном h2? Определить величину вакуума в сосуде P0вак.

Задача 5

Механический мановакуумметр, соединенный трубкой с трубопроводом на расстоянии а от его оси, поднят на высоту h. Трубопровод и трубка заполнены жидкостью ж (t = 20°C). Показания мановакуумметра Pм . Определить давление на оси трубопровода (рис. 17).

Задача 6

Плоский затвор перегораживает прямоугольный канал шириной b. Глубина воды перед затвором h1, после затвора — h2. Определить силу гидростатического давления на затвор и найти точку ее приложения. Построить эпюры гидростатического давления (рис. 18).

Задача 7

Найти начальное подъемное усилие T, если сила тяги действует нормально к плоскости прямоугольного затвора шириной b (рис. 19) глубина воды слева от затвора h1, справа — h2. Расстояние по вертикали от свободной поверхности жидкости до оси шарнира равно а.

Угол наклона к горизонту α = 60°, вес затвора G. Трением в шарнире пренебречь.

Стоимость: 300 руб (Вариант 2)

Задача 8

Цилиндрический затвор диаметром d перекрывает прямоугольный канал шириной b. Глубина воды перед затвором h. Определить силу гидростатического давления, действующую на затвор (рис. 20).

Задача 9

Определить полную силу гидростатического давления жидкости на деталь, имеющую форму четверти круглого цилиндра радиусом R и укрепленную на болтах (рис. 21). Под каким углом к горизонту направлена сила давления, если напор жидкости равен h, а длина детали вдоль образующей равна b?

Задача 10

Для регулирования сброса воды на плотине установлен сегментный затвор шириной b, радиусом R и углом α. Глубина воды перед затвором h. Определить силу гидростатического давления на цилиндрическую часть затвора и ее направление (рис. 22).

Задача 11

Определить на какую высоту поднимется вода в трубке, один конец которой присоединен к суженному сечению трубопровода с d2 = 40 мм, а другой опущен в воду. Расход воды в трубе Q, избыточное давление в расширенной части трубопровода с диаметром d1 = 100 мм составляет P1 = 4,9 · 104 Па (рис. 23). Гидравлическими потерями пренебречь.

Задача 12

Из напорного резервуара вода в количестве Q при температуре t = 20°С по трубопроводу переменного сечения (d1, d2, d3) с конической насадкой на конце d4 вытекает в атмосферу. Расстояние от уровня воды в резервуаре до оси трубопровода h. Определить избыточное давление в резервуаре, которое необходимо создать для обеспечения расхода Q, построить пьезометрическую линию. Гидравлическими потерями пренебречь (рис. 24).

Стоимость: 300 руб (Вариант 2)

Задача 13

В трубопроводе с внезапным расширением скорость жидкости в трубе меньшего диаметра равна V1 (рис. 25). Определить разность показаний пьезометров h, если отношение диаметров труб d/d2 = 2. Потерями напора пренебречь.

Задача 14

Определить теоретический расход воды, проходящий через водомер Вентури, установленный под углом α = 30° к горизонту (рис. 26), если разность уровней, показываемая дифференциальным ртутным манометром равна h. Больший и меньший диаметры равны соответственно d1 и d2, расстояние между ними l.

Стоимость: 200 руб (Вариант 8)

Задача 15

По трубопроводу с внезапным расширением от диаметра d1 до диаметра d2 протекает вода с расходом Q (рис. 27). Определить какую разность уровней ртути показывает дифференциальный манометр при прямом и обратном направлении движения воды. Потерями напора на трение по длине пренебречь.

Задача 16

По стальному трубопроводу диаметром d подается вода на расстояние l c расходом Q. Определить, как изменится пропускная способность трубопровода Q, если вместо запроектированных труб будут уложены последовательно чугунные трубы с диаметром d1 (длиной l/2) и стальные с диаметром d2 (длиной l/2). Коэффициенты гидравлического трения λст = 0,03, λч = 0,04.

Стоимость: 150 руб (Вариант 2)

Задача 17

Какое давление P0 необходимо поддерживать в резервуаре (рис. 28) h1 = 2 м, чтобы через кран, расположенный на пятом этаже здания h2 = 20 м и имеющий коэффициент местного сопротивления ζ = 3 , проходил расход воды Q? На участке трубопровода длиной l1 труба имеет диаметр d1, на участке l2 — диаметр d2. Температура воды t = 20°C, абсолютная шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,2 мм.

Стоимость: 300 руб (Вариант 8)

Задача 18

Вода при температуре t = 20°C из закрытого резервуара подается в приемный резервуар по трубопроводу, состоящему из двух последовательно соединенных труб диаметром d1 и d2 длиной l1 и l2 (рис. 29). Разность уровней воды в резервуарах постоянна и равна h.

Определить давление P0, которое необходимо создать, чтобы обеспечить заданный расход воды. Абсолютная шероховатость стенок трубопровода Δ = 0,15 мм.

Задача 19

На трубопроводе установлен пьезометр (рис. 30). После полного открытия вентиля в конце трубопровода разница уровней воды в резервуаре и пьезометре составила h. Определить расход воды, проходящей через трубопровод диаметром d и длиной l. Колена стандартные, трубы стальные, новые, температура воды t = 20ºC.

Задача 20

Трубопровод, пропускающий расход Q, разветвляется в точке A на два, которые соединяются в точке В (рис. 31). Перепад давлений в точках А и В составляет ΔP. Диаметр первого трубопровода d1. Определить диаметр трубопровода d2, если l1 = l2, абсолютная шероховатость труб Δ = 0,1 мм, исходя из того, чтобы расход на втором участке был в два раза больше, чем на первом. Коэффициенты местных гидравлических сопротивлений участков ζ1 и ζ2, Область сопротивления в трубопроводах в первом приближении считать квадратичной.

Стоимость: 300 руб (Вариант 2)

Задача 21

Участок водопровода состоит из трех последовательно соединенных трубопроводов различного диаметра (рис. 32). Расход водопровода Q, длины участков равны l1, l2, l3, а диаметры d1, d2, d3, абсолютная шероховатость Δ = 0,1 мм. Найти потери напора по длине на всем участке водопровода.

Задача 22

В теле плотины уложены две водовыпускные трубы. Глубина воды в верхнем бьефе h1, в нижнем — h2. Определить диаметр труб, длина которых равна l, а расход воды, пропускаемый двумя трубами равен Q (рис. 33).

Стоимость: 180 руб (Вариант 2)

Задача 23

Определить расход Q и скорость V истечения нефти из бака через отверстие диаметром d, если напор в баке поддерживается постоянным и равен h. Значение кинематической вязкости ν = 0,087 см2/с.

Задача 24

Вода с расходом Q перекачивается по стальному трубопроводу диаметром d, длиной l, с толщиной стенки δ. Свободный конец трубы снабжен задвижкой. Определить время закрытия задвижки при условии, чтобы повышение давления в трубе вследствие гидравлического удара не превышало ΔP = 10 атм. Как повысится давление при мгновенном закрытии задвижки (рис. 34)?

Задача 25

Определить расход воды Q и среднюю скорость ее течения V в трапецеидальном канале, если ширина его по дну b, глубина воды в нем h, продольный уклон канала i, коэффициент заложения откосов m. Значение шероховатости дна и откосов n = 0,015 (рис. 35).

Часть задач есть решенные, контакты

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

Подземная гидромеханика Р.211

Р.211

Часть задач есть решенные, контакты

Задание 2. Определение скорости фильтрации флюида и основных физических характеристик пласта-коллектора

Варианты 01, 09, 17. Определить коэффициент фильтрации и проницаемость, если известно, что площадь поперечного сечения горизонтально расположенного образца песчаника F=30см2, длина образца L=15 см, разность давлений на входе жидкости в образец и на выходе Dp=0,2aт,удельный вес жидкости g = 1000 кГ/м3, динамический коэффициент вязкости m=4 спз и расход Q равен 5 л/час.

Стоимость: 200 руб

Варианты  02, 10, 18. Определить скорость фильтрации u и среднюю скорость движения нефти w стенки гидродинамически совершенной скважины и на расстоянии r=75 м от скважины, если известно, что мощность пластаh = 10 м, пористость его т=12%, радиус скважины rc= 0,1 м,весовой дебит скважины G= 50 т/сут, и плотность нефти r= 850 кг/м3.

Стоимость: 200 руб

Варианты  03, 11, 19. Определить скорость фильтрации газа у стенки гидродинамически совершенной скважины, если известно, что приведенный к атмосферному давлению объемный расход газа Qат=1 млрд м3/сут, радиус скважины rc= 0,1 м, мощность пласта h=20 м, абсолютное давление газа на забое pc= 50 am.

Стоимость: 150 руб

Варианты  04, 12, 20. Через два однородных образца пористой среды, содержащих глинистые частицы, с целью определения коэффициента проницаемостии коэффициента фильтрации пропускали:

а) пресную воду при t=20°C при перепаде давления Dр= 500 мм рт. ст. с расходом Q=2 см3/мин,

в) соленую воду с удельным весом g=1103 кГ/м3 и вязкостью m=1,1 спз при той же разности давления, что и в случае а) и с расходом Q=0,12 см3/с Размеры образцов: длина L=5 см, площадь поперечного сечения f=5 см2. Найти отношение проницаемостей для случаев а и в.

Стоимость: 250 руб

Варианты  05, 13, 21. Определить коэффициент пористости, зная, что скорость движения через образец, определяемая при помощи индикатора, равна w= 0,03 см/сек, коэффициент проницаемости k =0,2 д, абсолютная вязкость жидкости μ. = 4 спз и разность давлений Δр=2 am при длине образца L= 15 см.

Варианты  06, 14, 22. Определить скорость фильтрации у входа жидкости в гидродинамически несовершенную по степени вскрытия скважину, если мощность пласта h=25 м, относительное вскрытие пласта `h=h/hвск=0,6, радиус скважины rc= 0,1 м, дебит жидкости Q=250 м3/cут.

Варианты  07, 15, 23. Определить коэффициенты проницаемости и фильтрации для цилиндрического образца пористой среды диаметром d=5 см., длиной L=20 см, если разность давлений на концах образца составляет 300 мм рт. ст., расход жидкости Q= l,70 л/час, вязкость жидкости m=5 спз, плотность её r=0,85 г/см3. Найти также скорость фильтрации.

Варианты  08, 16, 24. Определить cкоpocть фильтрации и среднюю скорость  движения при плоско-радиальной фильтрации газа к скважине в точке на расстоянии r = 10 м от центра скважины, если давление в этой точке равно р = 80 aт, мощность пласта h = 12 м, пористость его m=20%, а приведенный к атмосферному давлению дебит Qат=2 млрд  м3/сут.

Задание 3. Решение задач гидродинамики на основе закона Д.Бернулли. Ламинарное и турбулентное движение потока. Определение критического значения скорости потока по числу Рейнольдса

Варианты 1-2. Определить значение числа Рейнольдса у стенки гидродинамически несовершенной по характеру вскрытия нефтяной скважины, если  известно, что эксплуатационная колонна перфорирована, на каждом погонном метре колонны прострелено 10 отверстий диаметром d0 = 10 мм, вскрытая мощность пласта h=15м,, проницаемость пласта k=l д, пористость т = 18%, коэффициент вязкости нефти m = 4 спз, плотность нефти ρ = 870 кг/м3 и дебит скважины составляет 140м3/сут.

Варианты 3-4. Определить радиус призабойной зоны rкр, в которой нарушен закон Дарси, при установившейся плоско-радиальной фильтрации идеального газа, если известно, что приведенный к атмосферному давлению дебит скважины Qат =2.106 м3/сут, мощность пласта h = 10 м, проницаемость k = 0,6д, пористость пласта m =19%, динамический коэффициент вязкости газа в пластовых условиях m =1,4.10-5 Па. с, плотность газа при атмосферном давлении и пластовой температуре ρат = 0,7 кг/м3

Примечание: при решении использовать число Рейнольдса по формуле М. Д. Миллионщикова и за Reкр  взять нижнее значение Reкр = 0,022.

Стоимость: 200 руб

Варианты 5-7. Определить, происходит ли фильтрация в пласте по закону Дарси, если известно, что дебит нефтяной скважины Q = 200 м3/сут, мощность пласта h=5м, коэффициент пористости т = 16%, коэффициент проницаемости k=0,2 д, плотность нефти ρ=0,8 г/см3, вязкость ее m=5спз. Скважина гидродинамически совершенна, радиус ее rc=0,1 м.

Варианты 8-10. Дебит газовой скважины, приведенный к атмосферному давлению при пластовой температуре Qат=2•106 м3/сут, абсолютное давление на забое рс=80ат, мощность пласта h= 10 м, коэффициент пористости пласта т= 18%, коэффициент проницаемости k=1,2д , средний молекулярный вес  газа М=18, динамический коэффициент вязкости в пластовых условиях m = 0,015 спз, температура пласта 45°С.

Определить, имеет ли место фильтрация по закону Дарси в призабойной зоне совершенной скважины радиусом rc=  10 см.

Часть задач есть решенные, контакты

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

Теплотехника ТТ.15.1

ТТ.15.1 КГТУ

Часть задач есть решенные, контакты

Задача 1

1. 2 кг кислорода с начальным давлением р1 = 6 МПа и начальной температурой t1 = 17°С расширяются адиабатно до конечною давления р2 = 0,1 МПа. Определить объем кислорода в начале и конце расширения, работу процесса.

2. 4 кг воздуха с начальным давлением р1= 1,2 МПа и начальной температурой t1 = — 10°С сжимаются адиабатно до конечного давле­ния р2 = 0,2 МПа. Определить объем и температуру воздуха в конце сжатия, работу сжатия и изменение внутренней энергии, если показа­тель адиабаты k = 1,4.

3. В сосуде емкостью V = 2 м3 находится воздух под давлением р1 = 0,6 МПа при температуре t1= 50 °С. Воздух нагревается до температуры t2 = 140°С при постоянном давлении. Оп­ределить количество теплоты, затраченной на нагревание газа.

4. В сосуде емкостью V= 1,2 м3 находится углекислый газ под давлением p1 = 0,2 МПа при температуре t1 = 20°С. К газу подведена теплота Q= 170 кДж при постоянном давлении. Определить конечную температуру газа и работу процесса.

5. В сосуде емкостью V = 0,8 м3 содержится азот под давлением p1 = 3 МПа при температуре t1 = 600 С. Определить количество тепла, которое следует отвести от азота, чтобы понизить его давление при постоянном объеме до 0,3 МПа.

Стоимость: 150 руб

6. 2 кг воздуха с начальным давлением р1 = 0,1 МПа и начальной температурой t1 = 20°С сжимаются при постоянном давлении до удельного объема v = 0,05 м3/кг. Определить работу сжатия, изменение внутренней энергии, тепло процесса.

7. 1 кг воздуха с начальным давлением р1 = 0,2 МПа и начальной температурой t1 = 60°С сжимается политропно до конечной температуры t2 = 520 °С. Определить работу сжатия, изменение внутренней энергии и количество отведенной теплоты от воздуха, если показатель политропы п = 1,3.

8. В одноступенчатом компрессоре сжимается политропно воздух до давления р2 = 0,6 МПа. Начальная температура воздуха t1 = 170С, давление р1 = 0,2 МПа. Определить конечную температуру, объем и работу, затраченную на сжатие 1кг воздуха, если показатель политропы п= 1,25.

9. В одноступенчатом компрессоре сжимается адиабатно двуокись углерода до давления р2 = 0.5 МПа. Начальная температура t1 = — 50С, давление р1 = 0,1 МПа. Определить работу процесса и конечную температуру газа, если показатель адиабаты 1,28.

10. 1 кг воздуха с начальным давлением р1 = 0.1 МПа и температурой 200С сжимается политропно до конечного давления 1 МПа. Определить работу процесса, изменение внутренней энергии и тепло, если показатель политропы 1,3.

Задача 2

В сушильной камере должно высушиваться М кг пищевого продукта, например морской капусты, за время τ суток. Для этого используется калориферная установка, которая подогревает атмосферный воздух и подает его в сушильную камеру.

Требуется рассчитать тепловую мощность Q нагревательного элемента и объемный расход W вентилятора калориферной установки.

Заданы следующие параметры процесса:

1) масса высушиваемого продукта М, кг;

2) начальная влажность продукта 85 %;

3) требуемая конечная влажность продукта 30 % от исходной массы;

4) температура воздуха на входе в калорифер t1, °С;

5) влажность воздуха на входе в калорифер j1, %;

6) температура воздуха на выходе из калорифера t2, °С;

7) температура воздуха на выходе из сушильной камеры t3 = 20 °С;

8) время сушки τ, суток.

Стоимость: 400 руб (Вариант 5)

ВОПРОСЫ

1. Что такое идеальный газ? Уравнение его состояния. В чем отличие реального газа от идеального?

2. Какими основными параметрами характеризуется состояние рабочего тела? Приведите уравнения состояния для потока идеального газа.

3. При каких условиях термодинамический процесс будет обратимым? В чем причина необратимости реальных процессов?

4. Приведите определение удельной, объемной и мольной теплоемкостей. Истинная и средняя теплоемкости. Напишите уравнение количества теплоты через среднюю теплоемкость.

5. Что такое теплоемкость при постоянном давлении и теплоемкость при постоянном объеме? Почему теплоемкость газа при постоянном давлении больше теплоемкости при постоянном объеме?

6. Что понимается под внутренней энергией идеального и реального газов? Что означает выражение: «Внутренняя энергия — функция состояния, работа — функция процесса?»

7. Приведите уравнение работы в произвольном процессе и покажите, что работа является функцией процесса.

8. В чем отличие записи уравнения первого начала термодинамики для цикла и для отдельного произвольного процесса?

9. Сформулируйте первый закон термодинамики и приведите его аналитическое выражение. Что называется энтальпией и как она определяется?

10. Используя pv-диаграмму, сравните адиабатный и изотермический процессы расширения газа из одного и того же состояния до одинакового конечного объема

11. Политропный процесс и его частные случаи.

12. Изобразите процесс парообразования в pv-диаграмме и объясните характерные линии, области и точки на полученной диаграмме.

13. Что такое влажный воздух? Какими величинами описывается его состояние? Что такое точка росы?

14. Что такое процесс дросселирования? Как изменяются параметры идеального и реального газа при дросселировании?

15. Изобразите на pv-диаграмме изобарный и изохорный процессы превращения влажного пара в перегретый и приведите необходимые пояснения.

16. Приведите определение понятий и процессов: парообразование, испарение, кипение, конденсация, влажный пар. Используйте при этом pv-диаграмму.

Стоимость: 90 руб

17. Как понимать фразу: «Цикл Карно — самый эффективный из термодинамических циклов…»?

18. Изобразите в pv- и ts-диаграммах цикл Ренкина. Как определяется его КПД? Как влияют параметры цикла на экономичность паротурбинной установки?

19. Цикл паровой компрессорной холодильной установки. Что такое холодильный коэффициент?

20. Как по заданной температуре и степени сухости влажного пара определить остальные параметры его состояния?

21. Изобразите на pv- и Ts-диаграммах процесс адиабатного расширения перегретого пара до состояния влажного пара и поясните, как изменяются его параметры. Где такой процесс происходит?

22. Как определяется средний температурный напор и поверхность теплопередачи в теплообменных аппаратах в случаях прямотока и противотока?

23. Сформулируйте основной закон теплопроводности (закон Фурье) и приведите его математическое выражение. Что называется температурным градиентом и коэффициентом теплопроводности, и как они определяются?

24. Приведите основной закон конвективного теплообмена. Как определяется коэффициент теплоотдачи и от каких величии он зависит?

25. Сравните циклы двигателей внутреннего сгорания имени Отто и имени Дизеля. Какой экономичнее?

26. Опишите сущность, процесса лучистого теплообмена. Закон Стефана-Больцмана.

27. В чем отличие излучения газов от излучения твердых тел? Для чего применяются экраны, и какими свойствами они должны обладать?

Стоимость: 90 руб

28. Приведите выражения теплового потока для теплопроводности через плоскую и цилиндрическую однослойную и многослойную стенки.

29. Что называется теплопередачей? Приведите уравнение теплопередачи для плоской стенки. Объясните физический смысл коэффициента теплопередачи.

30. Что называется теплообменным аппаратом? Приведите уравнение теплового баланса и теплопередачи теплообменных аппаратов. Как определяется среднелогарифмический температурный напор независимо от схемы «прямоток» или «противоток»?

Часть задач есть решенные, контакты

Рубрика: Задачи, Термодинамика и теплотехника | Метки: , , , | Оставить комментарий

Гидравлика Р.210

Р.210 ТПТ

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1

Вычислить давление в Па, если показание по водяному манометру (пьезометру) равно 58 мм. вод. ст.

Стоимость: 100 руб

Задача 2

Емкость объемом 200 л, полностью заполненная водой, нагрелась за день от 13 °C до 35 °C. Определить сколько воды выльется из емкости. Коэффициент температурного расширения примем – 0,00015 (1/°C).

Стоимость: 100 руб

Задача 3

В У-образную трубку налиты вода и масло. Определить плотность масла, если  H1 = 20 см, H2 = 18 см, H3 = 10 см.

Стоимость: 120 руб

Задача 4

Котел системы водяного отопления имеет лаз для осмотра диаметром d = 0,8 м. Лаз закрыт плоской крышкой, прикрепленной 10 болтами. Определить силу давления воды на крышку, если H = 40 м, h = 2 м.

Стоимость: 120 руб

Задача 5

Определить глубину погружения понтона h, имеющего форму параллелепипеда, размерами 10×3×1,2 метров, весом 150000 Н, погруженного в морскую воду плотностью ρ = 1040 кг/м3.

Стоимость: 150 руб

Задача 6

На трубопроводе диаметром d = 0,6 м, заполненном водой, установлена вертикально металлическая труба высотой h = 2,8 м, к которой подключен манометр, показание которого  pм = 3,6 атм. Определить давление на оси трубопровода. (1 атм = 98 · 103 Па)

Стоимость: 100 руб

Задача 7

Два сообщающих сосуда, наполнены не смачивающимися между собой жидкостями: водой ρ = 1000 кг/м3 и минеральным маслом ρм = 900 кг/м3. Давление воздуха в закрытой камере p01 = 64 кПа, h1 = 40 см; h2 = 10 см.

Определить давление воздуха в закрытой камере p02.

Стоимость: 150 руб

Задача 8

Определить давление на пробку, находящуюся на дне резервуара D = 4 м, если в резервуаре находятся:

вода ρв = 1000 кг/м3, нефть ρн = 850 кг/м3 и керосин ρк = 820 кг/м3, h1 = 1 м, h2 = 1 м, h3 = 3 м.

Стоимость: 100 руб

Задача 9

Чему равно гидростатическое давление в точке А?

Стоимость: 100 руб

Задача 10

Определить манометрическое давление в трубопроводе А, если высота столба ртути по пьезометру h2 = 25 см. Центр трубопровода расположен на h1 = 40 см ниже линии раздела между водой и ртутью.

Плотность ртути ρрт = 13600 кг/м3.

Стоимость: 180 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

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

Гидравлика и гидропневмопривод Р.209

Р.209 МСХА

Часть задач есть решенные, контакты

Задача 1.1

Для тарировки манометров по эталонному манометру применяется винтовой пресс (рис. 1.1). На какую длину необходимо переместить в рабочую камеру плунжер для создания избыточного давления в масле р = кПа, если диаметр плунжера d = мм, а начальный объем масла в камере (при атмосферном давлении)1W см3. Коэффициент объемного сжатия масла βр = 6,5 x 10-4 1/МПа.

 Задача 1.2

Необходимо определить удельный вес дымовых газов при заданной температуре t2, если при температуре t1 их плотность равна ρ1. Давление считать постоянным, а газы — идеальными.

Стоимость: 150 руб (Вариант 12)

Задача 1.3

На рисунке 1.2 представлены зависимости кинематической вязкости воды, масла и воздуха от температуры.

Во сколько раз изменится (уменьшится или увеличится) вязкость каждой из этих жидкостей, если увеличить их температуру от значения t1 до t2?

Задача 2.1

Определить высоту h, на которую поднимается жидкость в пьезометре (рис. 2.1), если избыточное давление в точке присоединения пьезометра р = кПа. Относительный вес жидкости δ = . Удельный вес воды γв = 9,81 кН/м.

Стоимость: 120 руб (Вариант 8)

Задача 2.2

Определить при помощи жидкостного вакуумметра вакуум и абсолютное давление в сосуде А, заполненном воздухом (рис. 2.2), при показании вакуумметра h = мм. Относительный вес жидкости δ = . Атмосферное давление ратм = 98,1 кПа = 98,1 кН/м2.

Стоимость: 120 руб (Вариант 2)

Задача 2.3

Определить избыточное и абсолютное давление в точке А закрытого резервуара с водой (рис. 2.3), если высота столба ртути в трубке дифманометра h = мм, а линия раздела между ртутью и водой расположена ниже точки В на величину h1 = мм. Точка В выше точки А на величину h2 = мм.

Стоимость: 150 руб (Вариант 25)

Задача 2.4

Два резервуара, основания которых расположены в одной горизонтальной плоскости, заполнены жидкостями, имеющими разные удельные веса, соединены изогнутой трубкой, в которой находится некоторое количество ртути между точками А и В и воздушный пузырь между точками В и С (рис. 2.4). Определить показания манометров левого р1 и правого р2, если в пьезометре, отходящем от правого резервуара, уровень свободной поверхности находится на высоте h6 над плоскостью оснований резервуаров. Ускорение свободного падения g = 9,81 м/с2.

Стоимость: 150 руб (Вариант 3)

Задача 3.1

Гидравлический пресс (рис. 3.2) имеет следующие размеры: диаметр большого поршня D = мм, диаметр малого поршня d = 50 мм. Большое плечо рукоятки а = мм, малое b = 50 мм. К рукоятке приложено усилие Т = 196,2 Н, вес большого поршня задан следующей эмпирической формулой G = 4,9 x 10-2D2, Н, где D принимается в мм. Определить силу Р, развиваемую гидравлическим прессом. Трением в уплотнениях и шарнирах, а так же весом малого поршня пренебречь.

Задача 3.2

Гидравлический мультипликатор (рис. 3.3) получает от насоса жидкость под избыточным давлением р1 = МПа. При этом поршень с диаметрами D = мм и d = мм перемещается вверх, создавая на выходе из мультипликатора давление р2. Вес подвижной части мультипликатора G = кН.

Определить давление р2, приняв кпд мультипликатора η = .

Стоимость: 150 руб (Вариант 7, 20)

Задача 4.1

Определить результирующую силу избыточного давления на плоскую ломаную стенку (рис. 4.2) шириной b = м, глубина воды Н1 = Н2 = м. Построить эпюру давления воды на стенку, и найти координаты точки приложения результирующей силы для случая, когда жидкость находится слева от стенки.

Задача 4.2

Определить силу гидростатического давления, действующую со стороны жидкости на круглую вертикальную стенку диаметром d = м, а также координату центра давления, если плотность жидкости ρ = кг/м3, вакуумметрическое давлением рв = кПа (рис. 4.3).

Стоимость: 180 руб (Вариант 26)

Задача 5.1

Определить силы Р избыточного давления воды, действующие на две крышки (рис. 5.2) А и В. Крышка А имеет форму четверти круглого цилиндра радиусом r = м, а крышка В имеет форму половины круглого цилиндра радиусом r = м. Ширина конструкции 1,0 м. Глубина воды Н = м. Построить тела давления и найти угол, под которым направлены эти силы к горизонту.

Стоимость: 250 руб (Вариант 7)

Задача 6.1

Определить диаметр цилиндрического поплавка, помещенного в поплавковой камере карбюратора ДВС (рис. 6.2). Поплавок погружен в бензин наполовину. Длина поплавка L = мм. Размеры, соответствующие обозначениям на рисунке равны: а = мм, b = 15 мм, d = 6 мм. Вес поплавка G = Н, вес иглы G1 = 0,0981 Н. Избыточное давление бензина на иглу р = 49 кПа, относительный удельный вес бензина δ = 0,75. Весом рычага пренебречь.

Задача 6.2

Для подводного хранения нефтепродуктов в специальных баллонах из синтетического материала их опускают на дно водоемов (рис. 6.3). Определить вес груза для удержания баллона объемом 100 м3 нефти в подводном положении, если вес пустого баллона G = Н.

Есть ли необходимость в использовании насоса для заправки судна нефтью из этого баллона? Плотность нефти принять равной ρ = кг/м3, удельный вес воды — 9810 Н/м3.

Стоимость: 150 руб (Вариант 25)

Задача 7.1

Заполненная жидкостью бочка поднимается на вертикальном грузовом подъемнике с ускорением 2 м/с2.

Определить давление, создаваемое жидкостью на глубине h = м, от свободной поверхности, если относительный вес жидкости δ = . Определить так же давление на заданной глубине при опускании бочки с данным ускорением.

Стоимость: 180 руб (Вариант 2, 15)

Задача 7.2

Товарный поезд после начала движения в течение t = с приобретает скорость движения υ = км/ч с равномерным ускорением. Определить давление, создаваемое жидкостью в крайних нижних точках а и b цистерны (рис. 7.5) диаметром D = 2,5 м и длиной L = 6 м до половины наполненной нефтью, относительный вес которой δ = 0,75.

Стоимость: 180 руб (Вариант 21)

Задача 7.3

Отливка пустотелых чугунных цилиндров высотой Н = ми внешним диаметром D = мм производится центробежным способом (рис. 7.6). Во вращающуюся цилиндрическую форму вливается W = литров расплавленного чугуна. Частота вращения формы n = мин-1.

Определить толщину стенок отливки сверху и снизу.

Стоимость: 180 руб (Вариант 13)

Задача 7.4

В форму, вращающуюся вокруг горизонтальной оси с частотой вращения n = (рис. 7.7), производится отливка чугунных труб с внутренним диаметром d и толщиной стенки δ = 20 мм.

Определить избыточное давление на внутренней поверхности формы при удельном весе чугуна γ = 76,5 кН/м .

Стоимость: 200 руб (Вариант 20)

Задача 8.1

Вода, керосин и нефть текут по трубам одинакового диаметра d = мм с одинаковым расходом Q = л/с. Определить режимы их движения для заданного диаметра трубы, а также предельно минимальные диаметры труб, обеспечивающие движение жидкостей при ламинарном режиме. Кинематическая вязкость для воды равна 0,013 см2/с, для керосина 0,02 см/с, для нефти 1 см2/с.

Задача 8.2

Площадь поперечного сечения газопровода изменяется от ω1 до ω2. Расход, плотность и вязкость газа считать постоянными. В каком из этих сечений число Рейнольдса будет меньшим?

Задача 9.1

По горизонтальному нефтепроводу диаметром d  = 100 мм и длиной L = км перекачивается нефть, имеющая относительный вес δ = 0,88 и кинематическую вязкость v = 0,3 см/с. Разность давлений в начале и конце трубопровода составляет Δp = кПа. Определить суточную производительность нефтепровода (т/сутки).

Задача 9.2

Вода при температуре 10°С из герметичного бака А поступает в открытый резервуар В по короткому трубопроводу (рис. 9.2). Трубопровод состоит из двух участков чугунных, бывших в эксплуатации труб L1 = L2 = и диаметрами d1 = 2d1 мм. Избыточное давление на свободной поверхности резервуара А рм = кПа, высота подачи Н = м.

Определить скорость и расход воды Q, поступающей в резервуар В по трубопроводу, если эквивалентная шероховатость Δ = 1 мм, коэффициенты сопротивления при входе в трубу ξ = 0,5, внезапного сужения ξ = 0,35, колена ξ = 0,5, полностью открытой задвижки ξ = 5, выхода из трубы резервуара ξ = 1. Кинематическая вязкость воды v = 0,0131 см/с. Скоростными напорами и изменением уровней в резервуарах пренебречь.

Стоимость: 400 руб (Вариант 15, 25)

Задача 11.1

Из резервуара А вода при t = 10 °С поступает по стальному сифону в приемный резервуар В (рис. 11.3). Длина трубопровода L1 = м, расход Q = × 10-3 м3/с, разность уровней в резервуарах Н = м, трубы стальные бывшие в эксплуатации. Принять коэффициенты сопротивлений при входе в трубу ξ = 0,5, выхода из трубы ξ = 1, колена ξ = 0,4, эквивалентная шероховатость равна Δ = 0,5 мм. Определить диаметр сифона пропускающий расход Q и разряжение в верхнем сечении хх при высоте сифона h = 1 м на расстоянии от начала трубы L2 = 0,5L1.

Стоимость: 300 руб (Вариант 10, 18)

Задача 11.2

1. Определить расход Q через трубопровод, состоящий из трех последовательно соединенных участков труб (рис. 11.4 а) диаметрами d1 = 200 мм, d2 = 175 мм, d3 = 150 мм и длинами L1 = м, L2 = 1,25 L1, L3 = 1,5 L1. Построить напорную линию.

2. Определить полный расход и расходы в ветках при параллельном их соединении (рис. 11.4 б).

Стоимость: 350 руб (Вариант 16)

Задача 12.1

Определить расход и скорость воды при истечении из круглого отверстия диаметром d = м в тонкой стенке (рис. 12.4) и установить, как они изменяются, если к этому отверстию присоединить цилиндрический насадок длиной l = 4d м. Напор в центр тяжести отверстия Н = м.

Задача 12.2

Вертикальный цилиндрический резервуар диаметром D = м заполнен водой на высоту H = м (рис. 12.5). Определить время полного опорожнения резервуара через данное отверстие диаметром d = мм.

Стоимость: 150 руб (Вариант 5, 20, 26)

Задача 13.1

Вода подается по стальному трубопроводу длиной L = 700 м, внутренним диаметром d = мм и толщиной стенки δ = мм. Подача составляет Q = м3/с. Определить:

Повышение давления при мгновенном закрытии задвижки на конце трубопровода.

Время закрытия задвижки при условии, чтобы повышение давления в трубопроводе вследствие гидравлического удара не превышало Δр = 981 кПа.

Задача 13.2

По медному трубопроводу длиной L = м, диаметром d = мм и толщиной стенок δ = 1 мм протекает вода, расход которой Q = л/мин. Движение напорное. Чему будет равен скачек давления в трубе, если при резком перекрытии задвижки расход упадет до 5 л/мин? Определите также фазу гидравлического удара.

Стоимость: 180 руб (Вариант 10, 11)

Задача 14.1

Насос перекачивает воду из резервуара А в резервуар В по напорному трубопроводу диаметром d = мм, высота подачи h = м (рис. 14.5). Давление на свободные поверхности воды в резервуарах атмосферное. Мощность, потребляемая насосом, N = кВт, полный коэффициент сопротивления трубопровода, подача насоса Q = м3/ч. Определить напор, полезную мощность насоса, а также его полный кпд .

Стоимость: 180 руб (Вариант 5, 15)

Задача 14.2

Центробежный насос подаст воду из открытого колодца в паровой котел, работающий при избыточном давлении рd = Па (рис. 14.6). Подача насоса Q = м3/ч. Геометрические высоты всасывания и нагнетания равны hS = м и hd = м соответственно, диаметры всасывающего и нагнетательного трубопроводов равны d1 = мм, d2 = мм и длины L1 = м, L2 = м соответственно.

Определить напор, создаваемый насосом.

Принять коэффициенты местных сопротивлений: сетки на всасывающей трубе ξс = 4, вентиля на нагнетательной трубе ξвн = 5, коэффициент гидравлического трения по длине трубы λ = 0,03. Прочими потерями напора пренебречь.

Стоимость: 180 руб (Вариант 10)

Задача 14.3

Центробежный насос (рис. 14.7) подает воду в нагнетательный трубопровод диаметром d = 55 мм и длиной L = 15 м.

Построить характеристику трубопровода, определить параметры рабочей точки, если статический напор, преодолеваемый насосом, составляет hст = м, коэффициент гидравлического трения λ = , а суммарный коэффициент местных сопротивлений Σξ = .

Какова мощность на валу насоса, кпд и допустимый кавиционный запас при его работе на данный трубопровод?

Стоимость: 250 руб (Вариант 6, 9)

Задача 15.1

В объемном гидроприводе гидроцилиндр диаметром D = мм развивает тянущее усилие F = кН при скорости движения поршня υ = м/мин (рис. 15.2). Диаметр штока гидроцилиндра d = мм. Падение давления в напорной гидролинии Δрн = МПа. Утечка масла в гидроаппаратуре ΔQ = см3/мин. Определить мощность, потребляемую насосом. Принять общий КПД гидроцилиндра η = 0,95 и общий КПД насоса ηн = 0,814.

Задача 15.2

Рабочий объем насоса изменяется от Wо1н = до Wо2н = см3. Рабочий объем гидромотора равен Wогм = см3. При вращении вала насоса с постоянной частотой n = об/мин определить пределы регулирования частоты вращения выходного вала гидромотора (рис. 15.3). Утечкой масла в гидроаппаратуре составляют ΔQут = л/мин. Объемный КПД гидромотора ηоб = и насоса ηоб = 0,96.

Задача 16.1

Пневмоцилиндр (рис. 16.4) с диаметрами поршня D = мм и штока d = мм должен совершать рабочий ход длиной L = мм за время t = с. Подобрать пневматический распределитель для управления цилиндром при условии, что манометрическое давление рм = бар, а абсолютное давление р2 = б

Задача 16.2

Посредством пневмоцилиндра одностороннего (рис. 16.5) действия происходит перемещение груза массой т = кг, а полезная нагрузка при выполнении данной операции Fпол = Н. Давление питания пневмосети ризб = бар, коэффициент трения скольжения груза по направляющим μ = , угол α = °.

Требуется подобрать подходящий диаметр поршня цилиндра, если коэффициент, учитывающий наличие сил трения в цилиндре К1 = 0,8, а коэффициент запаса по усилию К2 = 0,6.

Часть задач есть решенные, контакты

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

Термодинамика ТТ.145

ТТ.145

Часть задач есть решенные, контакты

Варианты задач для выполнения самостоятельной работы № 10

1. Определить среднюю разность температур и поверхность нагрева при противоточной схеме движения теплоносителей в рекуперативном теплообменнике, если горячим теплоносителем является вода, а ее расход 0,2 кг/с. Температура воды на входе 110ºС. Холодный теплоноситель – воздух, поступающий в теплообменник с температурой = 20ºC и имеющий температуру на выходе = 70ºС. Расход воздуха 0,5 кг/с. Коэффициент теплопередачи 50 Вт/(м2 · К).

Стоимость: 200 руб

2. Масло марки МС-20 поступает в маслоохладитель с температурой = С 80 и охлаждается до температуры = 40ºС. Температура охлаждающей воды на входе = 20ºС. Определить температуру воды на выходе из маслоохладителя, если расходы масла и воды равны соответственно G1 = 1 · 104 кг/ч и G2 = 20,4 · 104 кг/ч. Потерями теплоты в окружающую среду пренебречь.

3. Определить среднюю разность температур, площадь поверхности нагрева и расходные теплоемкости обоих теплоносителей в противоточном рекуперативном теплообменнике, если горячий теплоноситель (масло МК) имеет на входе температуру 90ºС, на выходе 40ºС, холодный (воздух) имеет температуру на входе 25ºЧ, а на выходе 80ºС. Тепловой поток, передаваемый в теплообменнике, 0,2 МВ. Коэффициент теплопередачи 70 ВТ/ (м2 · К).

6. Определить работу А3-4 изотермического сжатия газа, совершающего цикл Карно, КПД которого η = 0,4, если работа изотермического расширения равна А1-2 = 8 кДж?

Стоимость: 200 руб

7. Газ, совершающий цикл Карно, отдал холодильнику 67% теплоты, полученной от нагревателя. Определить температуру Т2 холодильника, если температура нагревателя Т1 = 430 К.

8. Во сколько раз увеличится КПД цикла Карно при повышении температуры нагревателя от Т1 = 380 К до Т2 = 560 К? Температура холодильника Т2 = 280 К.

Модуль 2

4. Рассчитать плотность лучистого теплового потока от дымовых газов к поверхности прямоугольника газохода со стороны А = 0,8 м и В = 1,5 м. Газы содержат 7,5% Н2О и 16% СО2. Общее давление газов 100 кПа. Средняя температура газов 600ºС.

Указание.

Длину пути луча рассчитывают по формуле

l = 3,6(V/F) = 3,6[(ABL)/(2AL+2BL)] = 1,8[(AB)/(A+B)]

5. Камера, имеющая форму параллелепипеда со сторонами А = 2 м, В = 3 м и L = 5 м, заполнена продуктами сгорания. Температура газов 1400ºС. Давление смеси газов 0,1 МПа, парциальное давление углекислого газа 11,5 кПа, парциальное давление водяного пара 23 кПа. Найти плотность потока собственного излучения данной газовой смеси.

Указание.

Длину пути луча рассчитывают по формуле

l = 3,6(V/F) = 3,6[(ABL)/(2AL+2BL+2AB)]

6. Рассчитать плотность потока собственного излучения продуктов сгорания природного газа на экранную поверхность топки парового котла размерами 6 х 8 х 12 м. Температура продуктов сгорания 2000ºС. Состав продуктов сгорания: r СО2 = 0,015, r НО2 = 0,09. Общее давление продуктов сгорания 1 бар.

7. В нагревательной печи температура газов по всему объему постоянна и равна 1200ºС. Объем печи 12 м3, площадь поверхности ограждений 32 м2. Общее давление продуктов сгорания 100 кПа, парциальные давления водяных паров 14,5 кПа и углекислого газа 7,4 кПа. Рассчитать степень черноты излучающей газовой смеси и плотность потока собственного излучения продуктов сгорания.

8. Средняя температура дымовых газов в газоходе нагревательной печи 900ºС. Степень черноты обмуровки газохода 0,8. Определить температуру внутренней поверхности газохода, если плотность теплового потока излучением составляет 3400 Вт/м2 при степени черноты газа 0,16.

Стоимость: 200 руб

Часть задач есть решенные, контакты

Рубрика: Задачи, Термодинамика и теплотехника | Метки: , , | Оставить комментарий

Теплопередача ТТ.144

ТТ.144

Есть готовые решения этих задач, контакты

4. ЗАДАНИЕ

В теплообменном аппарате вертикальная плоская стенка толщиной δ, длиной l и высотой h выполнена из стали с коэффициентом теплопроводности λс (рис. 4.1). С одной стороны она омывается продольным вынужденным потоком горячей жидкостью со скоростью w и температурой tж1 (вдали от стенки), с другой – свободным потоком атмосферного воздуха с температурой tж2.

4.1. Определить плотность теплового потока q. Результаты расчетов занести в таблицу 4.1. Лучистым теплообменом пренебречь из-за малых значений tж1 и tж2.

4.2. Провести расчетное исследование вариантов интенсификации теплопередачи при неизменной разности температур между горячим и холодным теплоносителями.

4.2.1. Определить коэффициент теплопередачи при:

1) увеличении в 5, 10, 15 раз коэффициентов теплоотдачи α1 (К5α1, К10α1, К15α1) и α2 (К5α2, К10α2, К15α2);

2) увеличение в 5, 10, 15 раз площади F боковой поверхности стенки со стороны: а) горячей жидкости – F1 (Кр5F1, Кр10F1, Кр15F1); б) воздуха – F2 (Кр5F2, Кр10F2, Кр15F2);

3) замене стальной стенки на латунную (Кλл), алюминиевую (Кλал) и медную (Кλм) с коэффициентами теплопроводности соответственно λл = 102 Вт/(м · К), λал = 202 Вт/(м · К), λм = 393 Вт/(м · К).

4.2.2. Определить степень увеличения коэффициента теплопередачи σi = Кi/К,

где К, Кi – коэффициенты теплопередачи соответственно до и после интенсификации теплопередачи (величины Кi берутся из табл. 4.2.).

4.2.3. Обозначив степень изменения варьируемых факторов через z, построить в масштабе (на одном рисунке) с использованием данных табл. 4.3. графики: σα1 = f1 (z), σα2 = f2 (z), σF1 = f3 (z), σF2 = f4 (z), σλ = f5 (z) (для α и F z = 1; 5; 10; 15 и для λ z = 1; λлс; λалс; λмс).

4.2.4. Проанализировать полученные результаты и сформулировать выводы о целесообразных путях интенсификации теплопередачи.

В выводах необходимо:

1) показать, какое из частных термических сопротивлений определяет величину полного термического сопротивления и коэффициента теплопередачи;

2) указать, какие из рассмотренных мероприятий практически не увеличивают теплопередачу, а какие являются эффективным средством ее интенсификации, дать этому объяснение;

3) сформулировать общее правило интенсификации теплопередачи.

Стоимость: 1000 руб (Вариант 12, 13)

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Гидравлика, Термодинамика и теплотехника | Метки: , , , | Оставить комментарий

Техническая термодинамика и теплопередача ТТ.143

ТТ.143

Есть готовые решения этих задач, контакты

Пример 2.1

В пусковом баллоне дизеля вместимостью 0,3 м3 содержится воздух, плотность которого 2,86 кг/м3. Определить массу воздуха в баллоне.

Стоимость: 100 руб

Задача 2.1

В цилиндре при некоторых давлении и температуре содержится воздух объемом 0,6 м3 и массой 0,72 кг. Найти плотность воздуха.

Пример 2.2

Диаметр днища коллектора водотрубного котла d = 1,2 м, давление пара в котле р = 2,5 МПа. Найти силу, действующую на днище коллектора изнутри.

Стоимость: 100 руб

Задача 2.2

Найти массу газа объемом 0,5 м3 , если известно, что его плотность равна 1,05 кг/м3.

Пример 2.3

Определить абсолютное давление пара в котле, если манометр показывает р = 1,35 бар, а атмосферное давление по ртутному барометру составляет р0 = 680 мм рт. ст. при t = 25°С.

Стоимость: 100 руб

Задача 2.3

Найти объем газа, если его масса 3 кг, а плотность 0,95 кг/м3.

Пример 2.4

При точном взвешивании на рычажных весах необходимо вводить поправку на разную выталкивающую со стороны воздуха силу, действующую на взвешиваемые тела.

Какова масса воды взвешиваемой на рычажных весах, если она уравновешена гирей массой 1 кг (рис. 2.3)? Плотность материала гири ρг = 8400 кг/м3. Плотность воды ρвод = 1000 кг/м3. Взвешивание производится при температуре воздуха t = 20°С и барометрическом давлении p = 0,1 МПа.

Стоимость: 150 руб

Задача 2.4

При сгорании топлива в цилиндре дизеля давление увеличивается до 5 МПа. Найти силу, действующую на крышку цилиндра изнутри, если внутренний диаметр цилиндра равен 375 мм.

Пример 2.5

Манометр давления масла, установленный в открытой кабине самолета, находящегося на земле, показывает 6 кгс/см2 при показании барометра 752 мм рт. ст.

Каково абсолютное давление масла, выраженное в паскалях, мегапаскалях, килограмм-силах на квадратный метр, килограмм-силах на квадратный сантиметр, миллиметрах ртутного столба и миллиметрах водяного  столба? Каковы будут показания манометра в этих единицах после подъема самолета на некоторую высоту, где атмосферное давление равно 442,5 мм рт. ст. при неизменном абсолютном давлении?

Ускорение свободного падения считать нормальным (g = 9,8066 м/с2) и не зависящим от подъема самолета. Плотность воды и ртути принять соответственно при 0 и 4°С.

Стоимость: 150 руб

Задача 2.5

Выразить давление, равное 100 кПа, в миллиметрах ртутного столба и в метрах водяного столба

Пример 2.6

Для измерения расхода жидкости и газов применяют дроссельные диафрагмы. Схема измерения расхода следующая (рис. 2.4). Текущая по трубе жидкость проходит через дроссельную диафрагму 1. В результате дросселирования давление жидкости за диафрагмой оказывается меньше, чем давление перед ней. Перепад давлений измеряется дифференциальным U-образным манометром 2. Массовый расход жидкости (кг/с) определяется по формуле = kS, где k – постоянный коэффициент; S – площадь входного отверстия диафрагмы, м2; Δp – перепад давлений на диафрагме, Па; ρ – плотность жидкости, кг/м3.

Определить массовый расход воды, измеренный с помощью этого устройства, если k = 0,8; ρ = 0,998 г/см3; h = 22 мм рт. ст.; d = 10 мм.

Какова будет ошибка в расчете, если не учитывать массу столба воды над ртутью?

Стоимость: 150 руб

Задача 2.6

Манометр, установленный на паровом котле, показывает давление 0,4 МПа. Чему равно абсолютное давление пара в котле, если барометр показывает 94,4 кПа.

Пример 2.7

В железнодорожной цистерне находится вязкий мазут. Чтобы слить мазут в условиях холодной погоды, его необходимо разогреть. Для этого через верхний люк опустили трубу, по которой подавали насыщенный водяной пар. Когда мазут был полностью слит из цистерны, трубу вынули, а цистерну герметически закрыли. Через некоторое время под действием атмосферного давления цистерна была смята.

Определить суммарную результирующую силу F, приложенную к нижней половине боковой поверхности цистерны. Известно, что после конденсации пара в цистерне образовался вакуум pвак = 700 мм рт. ст.

Размеры цистерны показаны на рис. 2.5.

Стоимость: 150 руб

Задача 2.7

Какое абсолютное давление испытывает водолаз на глубине 30 м ниже уровня моря, если плотность морской воды равна 1080 кг/м3, а давление атмосферного воздуха 0,1 МПа.

Пример 2.8

В паросборнике находится водяной пар в количестве 300 кг. Определить объем паросборника, если удельный объем пара v = 20,2 см3/г.

Стоимость: 100 руб

Задача 2.8

Абсолютное давление в конденсаторе паровой турбины равно 12кПа. Давление атмосферного воздуха 98,4 кПа. Чему равно разрежение в конденсаторе?

Пример 2.9

По трубопроводу диаметром d = 50 мм, присоединенному к газгольдеру, подается газ, удельный объем которого v = 0,5 м3/кг.

За какое время газ наполнит газгольдер, если его объем V = 5 м3, средняя скорость движения газа в трубопроводе w = 2,55 м/с, а плотность газа, заполнившего газгольдер, ρг = 1,27 кг/м3?

Стоимость: 100 руб

Задача 2.9

Ртутный вакуумметр, присоединенный к конденсатору турбины, показывает 620 мм рт. ст. Показания ртутного барометра 770 мм рт. ст. Найти давление в конденсаторе.

Пример 2.10

В цилиндрическом газгольдере постоянного давления (рис. 2.6) находится газ с температурой 17ºС и избыточным давлением 1800 мм вод.ст., газовая постоянная газа равна 294,3 Дж/кг • К.

Определить количество газа в газгольдере; как изменится положение колокола, если температура газа поднимется на 12ºС; какова будет высота расположения колокола, если будет израсходовано 50 кг газа?

Стоимость: 150 руб

Задача 2.10

Для определения уровня жидкости топлива в цистерне в нее помещен воздушный колокол К (рис. 2.7). В этом колоколе воздух сжимается столбом топлива H и имеет давление, регистрируемое манометром В. Какова должна быть высота уровня топлива H в цистерне, если плотность топлива 880 кг/м3, а показание манометра равно 13,5 кПа?

Пример 3.1

Резервуар вместимостью 4 м3 заполнен углекислым газом. Найти массу газа и его вес, если избыточное давление в резервуаре 40 кПа, температура 80ºС, а барометрическое давление 102,4 кПа.

Стоимость: 100 руб

Задача 3.1

Для автогенной сварки привезен баллон кислорода вместимостью 100 л. Найти массу кислорода, если его давление 10,8 МПа при температуре 17 0С. Наружное давление 100 кПа.

Пример 3.2

Калиброванная U-образная трубка в области запаянного конца содержит 25 см3 воздуха при температуре t1 = 20°С (рис. 3.1, а). При этом мениски ртути в обоих коленах оказываются на одном уровне. Затем воздух в трубке подогревается до t2 = 70°С (рис. 3.1, б).

Определить образовавшийся перепад давлений h в мм рт. ст. и абсолютное давление подогретого воздуха р2, если известно барометрическое давление ра = 750 мм рт. ст., площадь поперечного сечения трубки S = 1 см2, плотность ртути ρ = 13,595 г/см3.

Стоимость: 150 руб

Задача 3.2

В баллоне массой 117 кг и вместимостью 100 л содержится кислород при температуре 20 0С. Определить давление кислорода в баллоне, если масса порожнего баллона 102 кг.

Пример 3.3

Начальное состояние азота задано параметрами: t1 = 20°С, v1 = 1,9 м3/кг. Азот нагревается при постоянном давлении, причем объем азота увеличивается до 5,7 м3/кг. Определить конечную температуру.

Стоимость: 100 руб

Задача 3.3

Давление кислорода в баллоне вместимостью 100 л равно 883 кПа при температуре 20 0С. Определить массу кислорода, который нужно подкачать в баллон, чтобы повысить давление в нем до 10,2 МПа при температуре 70 0С. Наружное давление 101 кПа.

Пример 3.4

Абсолютное давление азота при комнатной температуре (t = 20°С) p = 2,2 МПа. Азот нагревают в сосуде, причем известно, что предельное избыточное давление, при котором возможна безопасная работа, ризб = 6 МПа. Определить температуру, до которой возможно нагревание азота.

Барометрическое давление p0 =1000 гПа.

Стоимость: 100 руб

Задача 3.4

Определить массу воздуха, израсходованного на пуск дизеля в ход, если известно, что вместимость пускового баллона 200 л, температура в машинном отделении (и воздуха в баллоне) 20 0С. Давление воздуха в баллоне до пуска в ход дизеля 2,26 МПа, после пуска 1,86 МПа.

Пример 3.5

Компрессор подает кислород в резервную емкость объемом 3 м3. Избыточное давление в резервуаре увеличивается при этом от 0,01 до 0,6 МПа, а температура − от 15 до 30°С. Определить массу подаваемого компрессором кислорода. Барометрическое давление p0 = 993 кПа.

Стоимость: 100 руб

Задача 3.5

По трубопроводу протекает кислород при температуре 127 0С и давлении по манометру 294 кПа. Найти массовый расход кислорода, если объемный расход его составляет 10 м3/мин.

Пример 3.6

В сосуде объемом 5 м3 находится воздух при барометрическом давлении p0 = 0,1 МПа и температуре 300°С. Затем воздух выкачивается до тех пор, пока в сосуде не образуется вакуум, равный 800 гПа. В процессы выкачки воздуха температура не изменяется.

Сколько воздуха было выкачано из сосуда? Чему будет равно давление воздуха в сосуде после выкачивания, если оставшийся воздух охладить до температуры 20°С.

Стоимость: 100 руб

Задача 3.6

Найти объем 1 кмоль газа при давлении 0,5 МПа и t = 30 0С.

Пример 3.7

После погружения металлической трубки, запаянной с одного конца, в резервуар с водой оказалось, что уровень воды в трубке поднялся на высоту 0,75 м при длине трубки 0,95 м (рис. 3.2).

Определить глубину погружения трубки Н в резервуаре, если атмосферное давление р0 соответствует 750 мм рт. ст.

Стоимость: 150 руб

Пример 3.8

Аэростат заполнен 4000 м3 гелия при температуре 17°С. Определить подъемную силу аэростата, если атмосферное давление равно 1,02 бар, а температура воздуха 27°С. Масса оболочки аэростата 700 кг.

Стоимость: 180 руб

Пример 4.1

Найти газовую постоянную смеси, состоящей из азота с приведенным объемом 0,4 м3 и кислорода с приведенным объемом 0,2 м3.

Стоимость: 100 руб

Задача 4.1

Горючая смесь газового двигателя состоит по объему из 8 частей воздуха и 1 части светильного газа. Найти удельную газовую постоянную и плотность смеси при давлении 0,1 МПа и температуре 15 0С, если светильный газ состоит из следующих объемных частей: 48,5 % H2 , 39,5 % CH4 , 7 % СO и 5 % N2 .

Пример 4.2

Найти при данных предыдущего примера парциальное давление азота и кислорода газовой смеси. Давление смеси равно 0,1 МПа.

Стоимость: 100 руб

Задача 4.2

Объемные доли сухих продуктов сгорания (т.е. не содержащих водяного пара) следующие: xСO2 = 0,123, xO2 = 0,072, xN2 = 0,805. Найти удельную газовую постоянную, плотность и удельный объем продуктов сгорания, если их давление 0,1 МПа и температура 800 0С.

Пример 4.3

Продукты сгорания топлива массой 1 кг имеют следующий молярный состав: пары воды  = 60,3; углекислый газ  = 73,9; азот  = 849,5; кислород  = 132,2. Найти молярную массу и массу смеси.

Стоимость: 100 руб

Задача 4.3

Газовая смесь задана следующими молярными долями: xN2 = = 0,03; xСO = 0,1; xСO2 = 0,03; xН2 = 0,45; xСН4 = 0,35 и xС2Н4 = 0,04.
Давление смеси 90 кПа. Найти удельную газовую постоянную смеси, ее плотность при нормальных условиях и парциальное давление метана.

Пример 4.4

Смесь 10 кг кислорода и 15 кг азота имеет давление 0,3 МПа и температуру 27°С.

Необходимо определить молярные доли xi каждого компонента смеси, молярную массу смеси, удельную газовую постоянную, общий объем смеси, парциальное давление и объемы компонентов смеси.

Стоимость: 150 руб

Задача 4.4

Найти массу продуктов сгорания топлива состава: пСO2 = = 789 моль; nH O 2 = 67,4 моль, nO2 = 96,2 моль, пN2 = 787,3 моль.

Пример 4.5

Воздух, если считать, что он является смесью только азота и кислорода, имеет следующий объемный состав:  = 79%,  = 21%.

Определить массовые доли азота и кислорода в воздухе. Найти газовую постоянную воздуха.

Стоимость: 100 руб

Задача 4.5

Продукты сгорания нефти имеют следующий молярный состав: nO2 = 70 моль, пN2 = 660 моль, пСO2 = 70 моль и nH O 2 = 66 моль. Найти удельную газовую постоянную смеси и ее удельный объем при нормальных условиях.

Пример 4.6

Имеются два сосуда, соединенные между собой трубкой, на которой установлен кран, разобщающий их. В первом сосуде (V1 = 2 м3) находится воздух при р1 = 1 МПа и t1 = 27°С. Второй сосуд (V2 = 1 м3) тоже содержит воздух р2 = 0,2 МПа и t2 = 57°С. Кран открывают, и система приходит в равновесие. Определить давление и температуру смеси. Теплоемкость считать не зависящей от температуры.

Стоимость: 150 руб

Пример 4.7

Энергетические установки, работающие по парогазовому циклу, в качестве рабочего тела используют смесь водяного пара и горячих продуктов сгорания топлива. Массовая доля продуктов сгорания ω = 0,7. Принять, что продукты сгорания обладают свойствами воздуха.

Определить теплоемкость ср смеси при температуре 500 и 800°С, а также удельный объем смеси при р = 0,1 МПа и t = 500°С.

Стоимость: 180 руб

Пример 4.8

Смесь газов, образовавшаяся при сжигании 1 кг мазута в топке парового котла, имеет состав, определенный парциальными объемами составляющих:

 = 1,85 м3;  = 0,77 м3;  = 12,78 м3.

Определите массовые доли и парциальные давления составляющих, если общее давление р = 0,1 МПа.

Стоимость: 180 руб

Пример 4.9

Газовая смесь состоит из углекислого газа СО2, азота N2 и кислорода О2, массы которых соответственно 2; 1 и 0,5 кг. Найти плотность и объем смеси при температуре 27°С и давлении 147 кПа.

Стоимость: 180 руб

Пример 5.1

При постоянном давлении найти среднюю удельную массовую теплоёмкость кислорода при повышении его температуры от 600 до 2000°С.

Стоимость: 100 руб

Задача 5.1

Найти средние удельные изохорную и изобарную теплоёмкости кислорода в интервале температур 1800…1200 0С.

Пример 5.2

Найти среднюю молярную изобарную теплоёмкость углекислого газа (СО2) при повышении его температуры от 200 до 1000°С.

Стоимость: 100 руб

Задача 5.2

Найти среднюю молярную изохорную теплоёмкость кислорода при нагревании его от 0 до 1000 0С.

Пример 5.3

Воздух, содержащийся в баллоне вместимостью 12,5 м3 при температуре 20°С и абсолютном давлении 1 МПа, подогревается до температуры 180°С. Найти подведённую теплоту Q.

Стоимость: 100 руб

Задача 5.3

В помещении размером 6× 5× 3 м температура воздуха 27 0С при давлении 101 кПа. Найти количество теплоты, которую нужно отвести от этого воздуха, чтобы понизить его температуру до 17 0С при том же давлении. Средняя удельная изобарная теплоёмкость воздуха 1,004 кДж/(кг·К). Массу воздуха в помещении условно принять постоянной.

Пример 5.4

Температура смеси, состоящей из азота массой 3 кг и кислорода массой 2 кг, в результате подвода к ней теплоты при постоянном объёме повышается от 100 до 1100°С. Найти количество подведённой теплоты.

Стоимость: 100 руб

Задача 5.4

От азота, заключённого в баллоне, отводится 1700 кДж теплоты. При этом температура его понижается от 800 до 200 0С. Найти массу азота, заключённого в баллоне.

Пример 5.5

Состав продуктов сгорания бензина в цилиндре двигателя внутреннего сгорания в молях следующий: углекислого газа СО2 – 71,25, кислорода О2 – 21,5, азота N2 – 488,3; паров воды Н2О – 72,5. Температура газов 800°С. Определить долю тепловых потерь с уходящими газами, если теплота сгорания бензина 43950 кДж/кг.

Стоимость: 150 руб

Задача 5.5

В трубчатом воздухоподогревателе воздух нагревается при постоянном давлении от 10 до 90 0С. Найти массовый расход воздуха, проходящего через воздухоподогреватель, если ему сообщается 210 МДж/ч теплоты.

Пример 5.6

В регенеративном подогревателе газовой турбины воздух нагревается при постоянном давлении от t1 = 130°С до t2 = 500°С.

Определить количество теплоты, сообщенной воздуху в единицу времени, если расход его составляет 250 кг/ч.

Стоимость: 100 руб

Задача 5.6

Газовая смесь состоит из 2 кг углекислого газа, 1 кг азота и 0,5 кг кислорода. Найти среднюю молярную изобарную теплоёмкость смеси в интервале температур 200…800 0С.

Пример 5.7

Воздух выходит из компрессора при p1 = 0,7 МПа и t1 = 160°С и поступает в холодильник. На выходе из холодильника температура воздуха равна 25°С. Определить количество теплоты, отданной охлаждающей воде в течение часа, если производительность компрессора  = 6 м3/ч.

Стоимость: 100 руб

Задача 5.7

Найти средние изобарную и изохорную молярные теплоёмкости продуктов сгорания топлива при охлаждении их от 1100 до 300 0С. Молярные доли компонентов этих продуктов сгорания следующие: xCO2 = 0,09; xO2 = 0,083; xN2 = 0,758, xН O 2 = 0,069.

Пример 5.8

Энергетические установки, работающие по парогазовому циклу, в качестве рабочего тела используют смесь водяного пара и горячих продуктов сгорания топлива. Массовая доля продуктов сгорания топлива wв = 0,7.

Принять, что продукты сгорания обладают свойствами топлива.

Определить теплоемкость смеси при температурах 500 и 800°С, а также удельный объем смеси при р = 0,1 МПа и t = 500°С.

Стоимость: 150 руб

Задача 5.8

Состав отработавших газов двигателя внутреннего сгорания в молях следующий: пCO2 =74,8; пН O 2 = 68; пO2 = 119; пN2 = 853. Найти количество теплоты, выделенной этими газами при понижении их температуры от 380 до 20 0С при постоянном давлении.

Пример 5.9

Средний состав дымовых газов, омывающих поверхности нагрева котельного агрегата, задан объемными долями

 = 0,11;  = 0,07;  = 0,82.

Определите, сколько теплоты отдает каждый килограмм газов при протекании в газоходах, если на входе в него они имеют температуру t1 = 1100°С, а на выходе t2 = 18°С. Считать, что абсолютное давление газов в процессе теплообмена не меняется и что потери тепла в окружающую среду отсутствуют.

Стоимость: 150 руб

Пример 5.10

Какой мощности должен быть электрический нагреватель, установленный в трубе диаметром 300 мм, чтобы проходящий через нее воздух нагрелся на 35°С. Скорость воздуха на выходе 30 м/с, а его температура на входе 20°С. Давление считать атмосферным при нормальных физических условиях.

Стоимость: 100 руб

Пример 6.1

При испытании двигателей для определения мощности необходимо производить их торможение (рис. 6.4). При этом работа, произведенная двигателем, расходуется на преодоление сил трения и превращается в теплоту, часть которой (около 20%) рассеивается в окружающей среде, а остальная часть отводится водой, охлаждающей тормоз.

Сколько воды необходимо подвести к тормозу за 1 ч, если крутящий момент на валу Мкр = 2000 Дж, частота вращения ротора n = 1500 мин-1, а допустимое повышение температуры Δt = 35 К. Теплоемкость воды cp принять равной 4,1868 кДж/(кг · К).

Стоимость: 150 руб

Пример 6.2

Сколько килограммов свинца можно нагреть от температуры 15°С до температуры плавления tnл = 327°С посредством удара молота массой 200 кг при падении его с высоты 2 м?

Предполагается, что вся энергия падения молота превращается в теплоту, которая целиком поглощается свинцом.

Теплоемкость свинца cp = 125,6 Дж/(кг · К).

Стоимость: 100 руб

Пример 6.3

Какова должна быть скорость свинцовой пули, чтобы при ударе о свинцовую плиту она полностью расплавилась?

Предполагается, что в момент удара температура пули равна 27°С.

Температура плавления свинца tnл = 327°С, теплота плавления свинца rnл = 20,934 кДж/(кг · К), а теплоемкость cp = 125,6 Дж/(кг · К).

Стоимость: 100 руб

Пример 7.1

В баллоне вместимостью 15 л содержится воздух под давлением 0,4 МПа и при температуре 30°С. Какова температура воздуха в результате подвода к нему 16 кДж теплоты? Удельная изохорная теплоёмкость воздуха сv равна 736 Дж/(кг · К).

Стоимость: 100 руб

Задача 7.1

Сколько теплоты нужно сообщить при постоянном объёме газовой смеси массой 1кг при давлении 1,2 МПа и температуре 390 0С, чтобы повысить давление до 4 МПа? Удельная теплоёмкость смеси сv = = 956 Дж/(кг·К).

Пример 7.2

Найти, какая часть теплоты, подведённой в изобарном процессе к двухатомному идеальному газу, расходуется на увеличение его внутренней энергии.

Стоимость: 100 руб

Задача 7.2

В пусковом баллоне дизеля находится воздух под давлением р1 = 2,4 МПа и при температуре 1 Т = 500 К. Найти давление в баллоне при охлаждении воздуха в нём до 15 0С и количество выделенной при этом теплоты, если вместимость баллона 0,5 м3, а удельная теплоёмкость сv = 726 Дж/(кг·К).

Пример 7.3

Азот массой 0,5 кг расширяется по изобаре при давлении 0,3 МПа так, что температура его повышается от 100 до 300 °С. Найти конечный объем азота, совершенную им работу и подведенную теплоту.

Стоимость: 100 руб

Задача 7.3

Воздуху сообщается 42 кДж теплоты при постоянном давлении. Найти совершенную при этом работу, если ср = 1,01 кДж/(кг·К).

Пример 7.4

В компрессоре сжимается воздух массой 2 кг при постоянной температуре 200°С от р1 = 0,1 МПа до р2 = 2,5 МПа. Найти массу воды тв, необходимую для охлаждения сжимаемого воздуха, если начальная температура воды 15°С, а конечная 50°С, удельная теплоемкость воды св = 4,19 кДж/(кг · К).

Стоимость: 100 руб

Задача 7.4

Воздух объемом 3 м3 при температуре 10 0С расширяется изо барно с увеличением объема в 1,5 раза вследствие подвода к нему 630 кДж теплоты. Найти давление, при котором происходит процесс расширения, и совершенную при этом работу, если ср = 1,008 кДж/(кг·К).

Пример 7.5

Воздух массой 2 кг при давлении р1 = 1 МПа и температуре t1 = 300°С расширяется по адиабате так, что объем газа увеличивается в 5 раз. Найти конечные объем, давление, температуру, работу изменения объема и изменение внутренней энергии.

Стоимость: 100 руб

Задача 7.5

Объем воздуха массой 1 кг при 40 0С изотермически увеличен в 1,5 раза. Найти удельную работу изменения объема и подведенную теплоту.

Пример 7.6

Процесс расширения газа происходит по политропе с показателем n = 0,8. Определить условия протекания процесса.

Стоимость: 100 руб

Задача 7.6

При изотермическом сжатии азота массой 2,1 кг, взятого при 60 0С и 0,1 МПа, отводится 340 кДж теплоты. Найти конечный объем и конечное давление.

Пример 7.7

В закрытом сосуде, объемом 6 м3, находится водород при давлении р1 = 0,2 МПа и температуре t1 = 37°С. Газ нагревается, пока давление не станет равным 0,9 МПа.

Определить параметры газа в конце процесса (v2, Т2) и количество подведенной теплоты Q.

Стоимость: 100 руб

Задача 7.7

К воздуху объемом 0,1 м3 при давлении 1 МПа и постоянной температуре 200 0С подводится 126 кДж теплоты. Найти конечные давление и объем.

Пример 7.8

Воздух в количестве 0,1 м3/с при t1 = 30°С и р1 = 0,1 МПа поступает в компрессор, где сжимается, а затем протекает по трубам холодильника, охлаждаемым водой.

Определить расход охлаждаемой воды, если на выходе из компрессора воздух имеет параметры: t2 = 200°С и р2 = 0,8 МПа. Температура воздуха за холодильником t3 = 40°С. Вода нагревается на Δtвод = 20°С.

Стоимость: 150 руб

Задача 7.8

От воздуха объемом 0,1 м3 при начальном давлении 1 МПа и постоянной температуре отводится 126 кДж теплоты. Найти конечные давление и объем.

Пример 7.9

В цилиндре, площадь поперечного сечения которого равна 1 дм2, под поршнем находится 0,5 кмоля азота при t1 = 63°С. Поршень находится под постоянной внешней нагрузкой F = 2 кН. Газу извне сообщается теплота Q =

= 6300 кДж, вследствие чего он расширяется, приводя поршень в движение.

Определить параметры азота р2, v2 и t2 в конце процесса, изменение внутренней энергии ΔU и работу расширения L, совершенную газом.

Среднюю удельную изобарную теплоемкость азота cp принять равной 1,042 кДж/(кг · К).

Стоимость: 150 руб

Задача 7.9

Воздух с начальным объемом 8 м3 при давлении 90 кПа и температуре 20 0С изотермически сжимается до давления 0,8 МПа. Найти конечный объем и работу изменения объема.

Пример 7.10

В баллоне объемом 40 л находится сжатый кислород при p1 =14МПа и температуре среды 20°С. После быстрого открытия выпускного вентиля кислород вытекает в атмосферу. Затем вентиль снова закрывается. Теплообмен между содержимым баллона и средой за время выпуска практически не успевает совершиться. Давление в баллоне p2 после выпуска оказывается 7,0 МПа. Через некоторое время температура снова становится равной температуре среды t1 = 20°С.

Какой стала температура кислорода в баллоне после выпуска? Какое количество кислорода вытекло из баллона? Чему стало равным давление после восстановления первоначальной температуры? Какое количество кислорода может вытечь, если выпуск производить очень медленно при постоянной температуре газа и конечном давлении p2 = 7,0МПа.

Показатель адиабаты принять равным 1,4.

Стоимость: 180 руб

Задача 7.10

Воздух при начальных давлении 0,5 МПа и температуре 40 0С адиабатно расширяется до давления 0,15 МПа. Во сколько раз должен увеличиться его объем и какова будет конечная температура?

Пример 7.11

Смесь, состоящая из M1 = 0,3 кмоль азота и M2 = 0,7 кмоль кислорода с начальными параметрами p1 =1 МПа и T1 = 1000 К расширяется до давления p2 = 0,35 МПа. Расширение может осуществляться по изотерме, адиабате и политропе с показателем n = 1,6 .

Определить газовую постоянную смеси R, её массу m и начальный объем V1, конечные параметры смеси (T2; V2; ΔUI ), работу расширения L и теплоту Q, участвовавшую в процессе.

Дать сводную таблицу результатов. Показать процесс в pv-диаграмме.

Стоимость: 240 руб

Задача 7.11

Смесь светильного газа и воздуха (k = 1,38) давлением 90 кПа и температурой 50 0С адиабатно сжимается до объема, в 5 раз меньшего, чем начальный. Найти конечные давление и температуру.

Задача 7.12

Сжатый воздух при давлении 1 МПа и температуре 50 0С должен адиабатно расширяться до давления 50 кПа. Во сколько раз увеличится при этом объем воздуха, какова будет конечная температура и работа изменения объема, если начальный объем V1 = 1 м3.

Задача 7.13

Воздух при начальных давлении 0,1 МПа и температуре 15 0С адиабатно сжимается до давления 0,8 МПа. Найти конечные удельный объем и температуру, а также удельную работу изменения давления.

Задача 7.14

В цилиндре дизеля адиабатно сжимается воздух массой 0,03 кг, причем в начале сжатия объем цилиндра, заполняемого воздухом, равен 0,03 м3, а давление 93 кПа. Чему равна температура воздуха в конце сжатия, если при этом объем его уменьшится в 13,5 раз?

Задача 7.15

Газ, занимающий объем 6 м3, сжимается политропно от давления 1 МПа до 4 МПа с уменьшением объема до 2 м3. Найти показатель политропы и работу изменения объема.

Задача 7.16

Воздух объемом 3 м3 расширяется от давления 0,55 МПа и температуры 45 0С до давления 1 МПа и занимает после этого объем 10 м3. Найти показатель политропы, конечную температуру и работу изменения давления.

Задача 7.17

Воздух объемом 1,5 м3 сжимают от давления 0,1 МПа и температуры 17 0С до давления 0,7 МПа и температуры 100 0С. Найти показатель политропы и работу изменения объема.

Задача 7.18

Найти работу изменения объема, изменение внутренней энергии и подведенную теплоту при политропном расширении воздуха массой 5 кг при условии, что его начальная температура t1 = 150 0С, конечная t2 = 50 0С и показатель политропы n = 1,3.

Задача 7.19

Воздух расширяется политропно с показателем n = 1,45. Как будет изменяться температура воздуха?

Задача 7.20

Воздух совершает работу изменения объема, расширяясь политропно с показателем n = 1,35. Выяснить, совершается ли эта работа только за счет подводимой теплоты или также за счет внутренней энергии воздуха?

Задача 7.21

Как отразится на показателе политропы расширение газов в цилиндре двигателя внутреннего сгорания, увеличение притока охлаждающей воды?

Задача 7.22

Газ сжимается политропно с показателем n = 0,9. Как при этом будет изменяться внутренняя энергия газа?

Пример 8.1

При совершении некоторого обратимого цикла в тепловом двигателе к рабочему телу подводится теплота в количестве 420 МДж; при этом двигатель совершает работу 196 МДж.

Чему равен термический КПД цикла?

Стоимость: 100 руб

Задача 8.1

К газу в круговом процессе подводится теплота в количестве 250 кДж. Термический КПД цикла равен 0,46. Подсчитать полученную при этом работу изменения объёма.

Пример 8.2

Исследовать цикл Карно, совершаемый воздухом, если параметры точки 1 следующие: р1 = 2 МПа и Т1 = 600 К, а параметры в точке 3: р3 = 120 кПа и Т3 = 300 К.

Стоимость: 180 руб

Задача 8.2

В результате совершения кругового процесса тепловой двигатель совершает работу, равную 60 кДж, а теплоприемнику отдает теплоту в количестве 42 кДж. Найти термический КПД этого кругового процесса.

Пример 8.3

Найти изменение энтропии идеального газа массой 1 кг в результате совершения им сложного процесса 1-М-2, состоящего из двух последовательно протекающих простых процессов (рис. 8.15): изохорного 1-М, в котором давление изменяется от p2 = p1/2, и изобарного процесса М-2, в котором удельный объём изменяется от ν1 до ν2, причём ν2 = 2 ν1.

Стоимость: 150 руб

Задача 8.3

Температура океанской воды в тропиках на глубине 1000 м равна 4 0С, а поверхности 24 0С. Найти термический КПД теплового двигателя, если бы он работал по циклу Карно в этих условиях, т.е. в указанном интервале температур.

Пример 8.4

Имеется идеальный газ массой 1 кг при температуре 0°С и газ той же массы 1 кг, но при температуре 100°С. Найти изменение энтропии этих двух газов в результате их смешения при постоянном давлении. Удельная теплоемкость газов cp = 1 кДж/(кг·К). Теплообмен с внешней средой отсутствует.

Стоимость: 100 руб

Задача 8.4

На крайнем Севере под слоем вечного льда морская вода имеет температуру +3 0С, а температура наружного воздуха -22 0С. Найти термический КПД теплового двигателя, если бы он работал по циклу Карно в таком интервале температур.

Пример 8.5

В котельной установке при температуре окружающей среды t0 = 25°С вырабатывается пар с температурой tп = 5500°С. Температура продуктов сгорания в топке t1 = 1727°С, теплота сгорания топлива  = 42 МДж/кг. Найти эксергию теплоты топочных газов, получаемого пара и эксергетический КПД.

Стоимость: 150 руб

 

Найти работу цикла Карно и количество теплоты, передаваемой теплоприёмнику, при следующих условиях: температура по верхней изотерме равна 200 0С, а по нижней изотерме 10 0С. Количество подводимой теплоты от теплоотдатчика Q1 = 1,7 МДж.

Пример 8.6

Определить изменение энтропии 3 кг азота в политропном процессе при изменении температуры от t1 = 100°C до t2 = 300°C. Показатель политропы n = 1,2. Изобразить процесс в pv— и ТS-диаграммах.

Стоимость: 150 руб

Задача 8.6

Воздух совершает прямой цикл Карно в интервале температур 250 – 30 0С. Максимальное давление в цикле 1 МПа, а минимальное 120 кПа. Исследовать цикл.

Пример 8.7

Азот N2 и водород H2 одинаковой массы при равных начальных параметрах изотермически сжимаются до одного и того же давления. Для какого газа изменение энтропии будет больше и во сколько раз?

Стоимость: 100 руб

Задача 8.7

Воздух совершает прямой цикл Карно при следующих данных:  p2 = 0,5 МПа, p1 = 1 МПа, t1 = 1000 0C и l0 = 83,8 кДж/кг. Найти q1, q2, T3 и ηt этого цикла.

Пример 8.8

Средняя теплоёмкость алюминия ср в интервале температур от 0 до 300°С равна 0,955 кДж/(кг · К). Определить энтропию 100 кг алюминия при 300°С, считая, что его энтропия при 0°С равна нулю.

Стоимость: 100 руб

Задача 8.8

Воздух совершает прямой цикл Карно. Исследовать цикл, если известно, что p1 = 1 МПа, t1 = 227 0C, p3 = 0,1 МПа, v2 = 0,178 м3/кг.

Пример 8.9

50 кг льда с начальной температурой -5°С помещены в воздух с температурой +15°С. Считая, что образующаяся при таянии льда вода нагревается до температуры воздуха, определите увеличение энтропии, происходящее при этом процессе Теплота таяния льда λ = 333 кДж/кг, теплоемкость льда ср = 2,03 кДж/(кг · К). Теплоемкость воды принята равной 4,187 кДж/(кг · К).

Стоимость: 100 руб

Задача 8.9

Воздух массой 1 кг изобарно расширяется с увеличением температуры от 15 до 150 0С. Найти изменение удельной энтропии в этом процессе.

Задача 8.10

Полагается, что при t1 = 0 0С и р1 = 0,1 МПа энтропия воздуха равна нулю. Вычислить, чему будет равно увеличение энтропии в следующих процессах: а) при подводе теплоты по изобаре до 500 0С; б) при подводе теплоты по изохоре до 1000 0С; в) при изотермическом расширении с увеличением объема воздуха в 10 раз. Масса воздуха равна 3 кг.

Задача 8.11

Воду массой 2 кг при температуре 60 0С смешивают с водой массой 20 кг и температурой 3 0С. Найти изменение энтропии этих двух масс воды в результате смешения.

Задача 8.12

Стальную поковку массой 2 кг и температурой 200 0С погружают в воду объемом 5 л и температурой 5 0С. Найти изменение энтропии всей системы. Удельная теплоемкость стали 687 Дж/(кг⋅К).

Пример 9.1

Найти максимальное допустимое давление сжатия в идеальном одноступенчатом воздушном компрессоре р2, если температура самовоспламенения смазочного масла tм = 270°С, температура наружного воздуха, поступающего в компрессор, tв = 27°С (начальное давление воздуха р1 = 0,1 МПа), сжатие происходит по адиабате (k = 1,4).

Стоимость: 100 руб

Пример 9.2

Объемная подача идеального воздушного компрессора составляет 0,2 м3/с при температуре всасывания 27°С и давлении 0,1 МПа. Давление сжатого воздуха 0,8 МПа. Найти температуру воздуха и объемную подачу компрессора (по конечным параметрам воздуха) в конце сжатия и мощность, затрачиваемую на получение сжатого воздуха, в трех вариантах: при сжатии по изотерме, по адиабате (k = 1,4) и по политропе (n = 1,2).

Стоимость: 150 руб

Пример 9.3

В идеальном двухступенчатом компрессоре воздух сжимается до 2 МПа. Найти температуру в конце сжатия и конечное давление в первой ступени (ЦНД), если температура наружного воздуха t = 15°С, а давление p1 = 0,1 МПа. Сжатие воздуха происходит по политропе с показателем n = 1,2.

Стоимость: 100 руб

Пример 9.4

Объёмная подача идеального трехступенчатого компрессора составляет 0,03 м3/с (при всасывании), t1 = 27°С и p1 = 0,1 МПа. Сжатие производится до 6,4 МПа по политропе с показателем n = 1,2. Найти теоретическую мощность компрессора.

Стоимость: 100 руб

Пример 9.5

Идеальный поршневой компрессор сжимает 450 м3/ч воздуха с температурой t1 = 30°C от p1 = 0,1МПа до p2 = 0,5 МПа. Определить мощность, затрачиваемую на привод компрессора, если сжатие происходит адиабатно, и температуру газа на выходе из компрессора.

Стоимость: 100 руб

Пример 9.6

Расход газа в поршневом одноступенчатом компрессоре составляет  = 30 м3/мин при давлении p1 = 0,1 МПа и температуре t1 = 10°C. При сжатии температура газа повышается на 200°С. Сжатие происходит по политропе с показателем n = 1,32. Частота вращения коленвала компрессора nвр = 120 мин-1. Определить конечное давление р2, работу сжатия L, работу привода компрессора Lк, количество отведённой теплоты Q, кВт, а также теоретическую мощность привода компрессора N. Газ – кислород.

Стоимость: 150 руб

Пример 9.7

Для лабораторных экспериментов необходимо иметь расход воздуха = 0,5 кг/с при конечных параметрах рк = 18 МПа и tk = t1= 27°C, где t1 – температура окружающей среды. Рассчитать многоступенчатый поршневой компрессор (без учёта трения и вредного пространства), т.е. определить: количество ступеней компрессора, степень повышения давления в каждой ступени, количество теплоты, отведённой от воздуха в цилиндрах компрессора, в промежуточном и конечном холодильниках (при охлаждении до t1), и мощность привода, если давление воздуха на входе в первую ступень компрессора p1 = 0,1 МПа. Допустимое повышение температуры воздуха в каждой ступени Δt = 180°C, показатель политропы сжатия n = 1,26.

Стоимость: 150 руб

Пример 9.8

Воздух с начальной температурой t1 = 27°C сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре под давлением р1 = 0,1 МПа до давления р2 = 0,8 МПа. Сжатие может происходить по изотерме, адиабате и политропе с показателем политропы n = 1,21. Определить для каждого из трёх процессов сжатия конечную температуру воздуха t2; отведённую от воздуха теплоту Q, кВт; изменение внутренней энергии ΔU и энтропии воздуха ΔS, а также теоретическую мощность компрессора NT, если его производительность = 600 кг/ч. Дать сводную таблицу и изображение процессов сжатия в pv— и TS-диаграммах.

Стоимость: 180 руб

Пример 9.9

Компрессор всасывает воздух объемом 500 м3/ч, давлением 0,1 МПа и температурой 17°С. В компрессоре воздух изотермически сжимается до давления 0,9 МПа. Определить объем цилиндра компрессора и теоретическую подводимую к нему мощность, если частота вращения вала компрессора 100 мин-1.

Стоимость: 100 руб

Пример 9.10

Многоступенчатый поршневой компрессор без вредного пространства сжимает воздух от начального давления р1 = 0,0981 МПа до давления р2 = 5,4 МПа. Известно, что отношение конечного давления к начальному одинаково для всех цилиндров и находится в пределах 6…8.

Определить число ступеней компрессора, мощность двигателя, если КПД ступени равен 0,7, и расход охлаждающей воды при увеличении ее температуры на 15°С. Известно, что начальная температура воздуха t1 = 17°С, сжатие политропическое с показателем n = 1,3. Производительность компрессора 300 м3/ч (в перерасчете на нормальные условия).

Стоимость: 150 руб

Пример 9.11

Компрессор одностороннего действия сжимает воздух производительностью Vt = 90 м3/ч. Начальные параметры воздуха, поступающего в компрессор, p1 = 0,1 МПа и t1 = 17°С. Конечное давление p2 = 6 МПа. Показатель политропы n = 1,2. Механический КПД компрессора ηмех= 0,8. КПД муфтового соединения ηм = 0,9. КПД электродвигателя ηэл = 0,85. Частота вращения двигателя z = 120 об/мин.

Определить число ступеней i в компрессоре, объемы всасывания первой и второй ступеней  и , изменение внутренней энергии воздуха Δu, работу компрессора при политропном сжатии, мощность компрессора Nк, полную мощность Nэл, расход воды на охлаждение компрессора если ее температура увеличивается на Δtв = 20°С.

Стоимость: 180 руб

Пример 10.1

Газовая смесь, обладающая свойствами воздуха, масса которого 1 кг, работает в газовой турбине с изобарным подводом теплоты. Известны следующие параметры и характеристики цикла: ta = 27°C; pа = 90 кПа; pc = 0,9 МПа; tz = 600°С; k = 1,4.

Определить параметры в характерных точках диаграммы цикла; количество подведенной и отведенной удельных теплот q1 и q2. Удельную теплоёмкость считать постоянной.

Стоимость: 150 руб

Пример 10.2

Исследовать термодинамический цикл ДВС со смешанным подводом теплоты со следующими данными: pa = 0,1 МПа; ta = 27°С; cv = 0,72 кДж/(кг · К);  +  = 1340 кДж/кг; k = 1,4; pz = 5,5 МПа; ε = 15.

Рабочее тело – воздух, рассматриваемый как идеальный газ. Масса воздуха 1 кг.

Стоимость: 100 руб

Пример 10.3

Исследовать цикл ДВС с изохорным подводом теплоты, если дано: Vc = 1,5 л; ta = 90°С; pa = 0,1 МПа; ε = 5; λ = 1,6; k = 1,4. Рабочее тело – воздух.

Стоимость: 100 руб

Пример 10.4

Для цикла ДВС с подводом теплоты при p = const определить полезную работу 1 кг рабочего тела и термический КПД, если p1 = 0,098 МПа, t1 = 50 0C, ε = 14, k = 1,4 и ρ = 1,67.

Стоимость: 100 руб

Пример 10.5

Определить индикаторную мощность Ni двухтактного двигателя внутреннего сгорания по его конструктивным параметрам и среднему индикаторному давлению. Значение диаметра цилиндра двигателя D = 85 мм, ход поршня S = 85 мм, угловая скорость коленвала w = 2400 мин-1, число цилиндров z = 4 шт. и среднее индикаторное давление Pi = 660 кПа.

Стоимость: 100 руб

Пример 12.1

Избыточное давление, испытываемое стенками парового котла, составляет 3,4 МПа. Какова температура пара в котле?

Стоимость: 100 руб

Пример 12.2

Давление влажного насыщенного водяного пара ра = 1,6 МПа и паросодержание х = 0,9. Найти удельный объем, удельную энтальпию и удельную энтропию пара.

Стоимость: 100 руб

Пример 12.3

В водоподогревателе получают в течение 1 ч подогретую питательную воду массой 2000 кг, смешивая холодную воду с отработавшим паром от вспомогательных механизмов. Определить необходимые для этого массы отработавшего пара mп и холодной воды mв, если давление отработавшего пара 0,2 МПа, влагосодержание 10%, начальная температура воды 20°С, а температура смеси 80°С.

Стоимость: 100 руб

Пример 12.4

Найти удельную энтальпию, удельный объём и удельную энтропию водяного пара при давлении 2МПа и температуре 400°С.

Стоимость: 100 руб

Пример 12.5

Найти количество теплоты, которую нужно подвести к водяному пару в пароперегревателе для перегрева пара массой 2500 кг, если его давление р = 3 МПа, паросодержание при входе в пароперегреватель х = 0,9, а температура на выходе из пароперегревателя t = 360°С.

Стоимость: 100 руб

Пример 12.6

Найти по is-диаграмме температуру насыщенного пара, имеющего давление 1,5 МПа.

Стоимость: 100 руб

Пример 13.1

Водяной пар массой 20 кг расширяется при постоянном давлении 3,0 МПа от начального удельного объема v1 = 0,06 м3/кг до конечного v2 = 0,09 м3/кг. Найти начальные и конечные состояния пара, количество сообщенной теплоты и работу изменения объема.

Пример решить с помощью is-диаграммы и аналитически с помощью таблиц.

Стоимость: 150 руб

Пример 13.2

Водяной пар массой 1200 кг расширяется адиабатно от 1,4 МПа и 300°С до 0,006 МПа. Найти изменение энтальпии в этом процессе и паросодержание в конце расширения. Пример решить по is-диаграмме.

Стоимость: 100 руб

Пример 13.3

До какого значения нужно адиабатно понизить давление перегретого пара, чтобы он стал сухим насыщенным (х = 1)? Какая будет при этом температура, если начальное давление р1 = 1 МПа и начальная температура t1 = 300°С? Пример решить по is-диаграмме.

Стоимость: 100 руб

Пример 13.4

Водяной пар массой 20 т, с начальными параметрами р1 = 0,8 МПа и х1 = 0,84 изотермически расширяется до удельного объема v2 = 0,23 м3/кг.

Найти другие начальные и конечные параметры пара, подведенную теплоту и совершаемую паром работу. Пример решить с использованием is-диаграммы.

Стоимость: 150 руб

Пример 13.5

Водяной пар массой 50 кг при начальных параметрах р1 = 3 МПа и t1 = 350°C охлаждается при постоянном объеме до давлении р2 = 2 МПа.

Найти конечную температуру, работу изменения давления, а также количество теплоты, которое нужно отвести от пара. Пример решить, используя is-диаграмму.

Стоимость: 100 руб

Пример 14.1

В баллоне при постоянном давлении p1 = 5 MПa находится кислород, поступающий из баллона через суживающееся сопло в среду давлением p0 = 4 MПa. Найти скорости истечения и массовый расход кислорода, если площадь истечения выходного сопла S2 = 20 мм2. Начальная температура кислорода t1 = 100°C. Начальная скорость истечения с1 = 0.

Стоимость: 100 руб

Пример 14.2

Для условий предыдущего примера найти скорость истечения, массовый расход и давление кислорода при истечении его через суживающееся сопло в атмосферу (p0 = 0,1 MПа).

Стоимость: 100 руб

Пример 14.3

Водяной пар с начальным давлением p1 = 2 МПа и температурой t1 = 350°C вытекает через суживающееся сопло в среду, имеющую давление p0 = 0,2 МПа. Найти скорость истечения.

Стоимость: 100 руб

Пример 14.4

Влажный водяной пар при начальном давлении p1 = 2 МПа и начальном паросодержании x1 = 0,9 вытекает через сужающееся сопло с выходным сечением Smin = 20 мм2 в среду, имеющую давление 1,5 МПа. Найти скорость истечения и массовый расход пара.

Стоимость: 100 руб

Пример 14.5

Определить изменение состояния перегретого пара, давление которого дросселированием понижается до 0,3 МПа, если начальные параметры пара: p1 = 2 МПа и t1 = 250°C.

Стоимость: 100 руб

Пример 14.6

Из суживающегося сопла вытекает кислород, находящийся в резервуаре, давление и температура в котором постоянны и соответственно равны: p0 = 6 МПа и t0 = 100°С. Давление среды, в которую происходит истечение, p2 = 3,6 МПа.

Определите скорость истечения и расход кислорода, если площадь выходного сечения сопла S = 20 мм2.

Газ подчиняется уравнению pv = RT, теплоемкость не зависит от температуры. Входная скорость близка к нулю. Процесс изменения состояния текущего газа – изоэнтропийный.

Стоимость: 150 руб

Пример 14.7

Двухатомный газ, для которого газовая постоянная R = 296,9 Дж/(кг · К), имея на выходе в сужающее сопло параметры p0 = 6,4 МПа и Т0 = 300 К,

вытекает в среду, где давление p2 = 4,5 МПа. Определить скорость истечения и секундный расход газа, если диаметр выходного отверстия равен 5 мм. Истечение считать изоэнтропийным.

Как изменится скорость и секундный расход, если газ вытекает в среду с давлением p2 = 0,1 МПа.

Стоимость: 150 руб

Пример 15.1

Водяной пар совершает цикл Карно. Найти термический КПД цикла, удельную работу и удельный расход пара, если начальное давление пара p1 = 2 МПа, а конечное p2 = 0,02 МПа; паросодержание пара при поступлении его в паровой двигатель x1 = 1.

Стоимость: 100 руб

Пример 15.2

Найти удельный расход водяного пара и термический КПД идеального парового двигателя, работающего по циклу Ренкина, если начальные параметры пара p1 = 1,5 МПа, х1 = 0,9, а давление пара в конденсаторе p2 = 20 кПа.

Стоимость: 100 руб

Пример 15.3

Выяснить изменение термического КПД идеального парового двигателя, работающего по циклу Ренкина, при переводе на работу с сухого насыщенного на перегретый пар с температурой t1 = 400°C. В обоих случаях p1 = 2,0 МПа и p2 = 0,01 МПа.

Стоимость: 100 руб

Пример 15.4

Подсчитать относительное повышение экономичности идеального парового двигателя, работающего по циклу Ренкина, при повышении начального давления водяного пара от 1,2 до 4 МПа, если в обоих случаях t1 = 400°C, а p2 = 500 Па.

Стоимость: 100 руб

Пример 17.1

Воздух в калорифере с начальными параметрами φ = 80% и t1 = 30°С подогревается до 70°С. Определить конечное состояние воздуха.

Стоимость: 100 руб

Пример 17.2

Начальное состояние влажного воздуха при атмосферном давлении задано параметрами: t1 = 25°C, φ = 70%. Воздух охлаждается до температуры 15°С.

Определить, сколько влаги выпадет из каждого килограмма воздуха.

Стоимость: 100 руб

Пример 17.3

Из влажного воздуха при температуре t1 = 95°С и относительной влажности φ = 10% адиабатно испаряется вода. Определить истинную температуру мокрого термометра.

Стоимость: 100 руб

Пример 17.4

В сушильной установке при атмосферном давлении производится подсушка топлива с помощью воздуха. От начального состояния с температурой t1 = 20°C и относительной влажностью φ1 = 40% воздух предварительно подогревается до температуры t2 = 80°C и далее направляется в сушильную камеру, где в процессе высушивания топлива воздух охлаждается до 35°С.

Найти необходимое количество теплоты q для нагревания 1 кг воздуха, параметры воздуха на выходе из сушильной камера и количество воды, которое отбирает каждый килограмм воздуха от топлива. Считать, что тепловые потери отсутствуют. Определить также максимальное количество воды, которое мог бы унести с собой 1 кг воздуха, если бы он направлялся в сушильную камеру без предварительного подогрева.

Стоимость: 180 руб

Пример 19.1

Определить ожидаемый выход оксидов азота из котла Пп-1000-25545К (ТПП-312А) при сжигании донецкого угля марки А класса Ш с жидким шлакоудалением. Сжигание угля происходит в топочной призматической камере, схема которой показана на рис. 19.1. При расчете принять следующие исходные данные:

Теплота сгорания , кДж/кг………………………….……..…………………………..……………….19970

Температура горячего воздуха tгв, °С……………………………………………………….………….384

Избыток воздуха на выходе из топки αт………………………………………………………………1,15

Температура газов на выходе из топки t, °C……………………………………………………….1190

Тепловое напряжение сечения qf, кВт/м2…………………………………………..……….…….4860

Периметр топочной камеры П, м……………………………………………………….………………51,9

Тепловое напряжение топочного объема qv, МВт/м3……………………………………..…0,199

Присос холодного воздуха в топку Δαт…………………………………………………………………0,1

Температура газов на выходе из топки , К……………………………………………..………….1460

Температура плавления золы tз, °С…………………………….………………………….…………1280

Массовый расход топлива В, кг/с………………………………………………………..………………52

Объем топочной камеры Vт, м3…………………………………………………………..………..…..5217

Стоимость: 270 руб

Пример 19.2

Определить концентрацию SO3, температуру точки росы и массовый выброс SO2 при сжигании мазута в котле Пп-2650-25-545 ГМ (ТГМП-204) (N0 = 800 МВт) и относительных нагрузках 1; 0,8; 0,7; 0,5 от·N0. В топке котла сжигается высокосернистый мазут с = 38,77 МДж/кг при сернистости топлива Sp = 2,6% и избытке воздуха αт = 1,02. Тепловое напряжение сечения топки qf = 8,92 МДж/м2. Расход мазута при номинальной нагрузке В = 57,7 кг/с.

Стоимость: 150 руб

Пример 20.1

Определить эквивалентную теплопроводность λэкв плоской стенки, состоящей из трех слоев изоляции: внутреннего [1δ = 10 мм, 1λ = 0,28 Вт/(м · К)], основного из диатомитового кирпича [δ2 = 60 мм, λ2 = 0,14 Вт/(м · К)] и наружного штукатурного [δ3 = 5 мм, λ3 =1,16 Вт/(м · К)].

Стоимость: 100 руб

Пример 20.2

Определить наружную температуру кирпичной кладки трубчатой печи, если ее площадь S = 140 м2, тепловой поток Φ = 120 кВт, а температура огнеупорной кладки со стороны топки  = 1020°С.

Кирпичная кладка состоит из двух слоев: слоя огнеупорного кирпича [δ1 = 250 мм, λ = 0,34 Вт/(м · К)] и слоя красного кирпича [δ2 = 250 мм, λ = 0,68 Вт/(м · К)].

Стоимость: 100 руб

Пример 21.1

Необходимо изучить движение воздуха в трубе теплообменника, внутренний диаметр которой d1 = 1,5 м, при скорости потока воздуха w1 = 4 м/с. Для этого взята модель трубы d2 = 0,15 м. Какую скорость воздуха w2 нужно создать в модели, чтобы осуществить в ней гидродинамическое подобие процесса?

Стоимость: 100 руб

Пример 21.2

Гладкая плита шириной b = 1 м и длиной l = 1,2 м обдувается сухим воздухом со скоростью w0 = 6 м/с. Найти коэффициент теплоотдачи α и плотность теплового потока q , если температура стенки tст = 80°С и средняя температура жидкости tж = 20°С.

Стоимость: 100 руб

Пример 21.3

По трубе, внутренний диаметр которой d = 50 мм и длина l = 3 м, протекает вода со скоростью w0 = 0,8 м/с. Найти коэффициент теплоотдачи α, если средняя температура воды tж = 50°С, а температура стенки tст = 70°С.

Стоимость: 100 руб

Пример 21.4

Найти коэффициент теплоотдачи в поперечном потоке воздуха для отдельно взятой трубы d = 20 мм, если tж = 30°С и скорость воздуха w0= 5 м/с.

Стоимость: 100 руб

Пример 21.5

Найти коэффициент теплоотдачи αψ,пуч для восьмирядного коридорного пучка, если диаметр труб d = 40 мм, средняя температура воздуха tж = 300°С, средняя скорость воздуха в узком сечении w0 =10 м/с, угол атаки ψ = 60°.

Стоимость: 100 руб

Пример 21.6

Определить коэффициент теплоотдачи и температурный напор при пузырьковом кипении воды и давлении 1 МПа, если плотность теплового потока q = 1,5 МВт/м2.

Стоимость: 100 руб

Пример 21.7

Определить средний коэффициент теплоотдачи при конденсации водяного пара атмосферного давления на поверхности горизонтальной трубы с наружным диаметром dн = 16 мм, если температура поверхности стенки трубы tст = 80°С.

Стоимость: 100 руб

Пример 21.8

Для условий предыдущего примера определить тепловой поток и массовый расход конденсата, выпадающего на поверхности трубы длиной 1 м.

Стоимость: 100 руб

Пример 22.1

Определить поток излучением Фл от стенки площадью поверхности S = 4 м2, если её степень черноты ε = 0,92, а температура tст = 1200°С.

Стоимость: 100 руб

Пример 22.2

Определить излучательность стенки с коэффициентом излучения С = 4,53 Вт/(м2 · К4), если температура излучающей поверхности стенки tст = 1027°С. Найти также степень черноты стен и их длину волны, соответствующей максимальному излучению.

Стоимость: 100 руб

Пример 22.3

Определить теплообмен излучением между стенками сосуда Дьюара, внутри которого хранится жидкий кислород, если на внутренней поверхности наружной стенки температура t1 = 27°С, а на наружной поверхности внутренней стенки сосуда температура t2 = -183°С. Стенки сосуда покрыты слоем серебра, степень черноты которого ε1 = ε2 = 0,02; площади поверхностей стенок S1S2 ≈ 0,1 м2.

Стоимость: 100 руб

Пример 23.1

Определить тепловой поток от газов к воздуху и поверхностную плотность потока сквозь кирпичную кладку котла площадью 120 м2 и толщиной δ = 250 мм, если температура газов t1 = 600°С, температура воздуха t2 = 30°С, коэффициент теплоотдачи от газов к поверхности стенки α1 = 23,6 Вт/(м2 · К), коэффициент теплоотдачи от поверхности стенки к наружному воздуху α2 = 9,3 Вт/(м2 · К) и теплопроводность кирпичной кладки λ = 0,81 Вт/(м · К). Найти также температуры на внутренней и наружной поверхностях обмуровки.

Стоимость: 100 руб

Пример 23.2

В маслоохладителе температура масла понижается от  = 59 0С до  = 50°С, а температура воды при этом повышается от  = 9°С до  = 18°С. Найти средний перепад температур при прямотоке и противотоке и расхождение в этих перепадах температур (см. рис. 23.4).

Стоимость: 100 руб

Пример 23.3

Определить тепловой поток Φ и конечную температуру газообразных продуктов сгорания  на выходе из конвективной части локомобильного котла, если расход топлива ṁ = 250 кг/ч (0,0694   кг/с), массовое отношение образующихся газообразных продуктов сгорания к топливу mот = 17,5, средняя удельная теплоемкость газов cp = 1,26 кДж/(кг · К); коэффициент теплопередачи газообразных продуктов сгорания к воде k = 32,3 Вт/(м2 · К); начальная температура газов на входе в котле  = 1005°C, температура воды в котле  = 213,9°С (при давлении р = 2,01 МПа); площадь поверхности нагрева конвективной части котла S = 78,5 м2.

Стоимость: 100 руб

Пример 23.4

Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника, в котором вода нагревается горячими газами. Расчет произвести для прямоточной и противоточной схем. Привести графики изменения температур газа  и , воды  и . Расход воды = 1,1 кг/мин, коэффициент теплопередачи k = 36Вт/(м2 · К);  = 375°С,  = 255°С,  = 25°С и  = 90°С.

Стоимость: 150 руб

Есть готовые решения этих задач, контакты

Рубрика: Задачи, Термодинамика и теплотехника | Метки: , , , , , , , , , | Оставить комментарий

Гидравлика У.5

У.5

Часть задач есть решенные, контакты

Задача 1

Резервуар заповнено газом, який знаходиться під тиском p0. До резервуара під’єднано трубку, яка опущена у відкриту посудину з ртуттю. На відкриту поверхню ртуті діє атмосферний тиск pа (рис. 3.1). Необхідно визначити: тиск p0 в резервуарі, якщо ртуть піднялась по трубці на висоту h.

Стоимость: 40 грн (Вариант 1)

Задача 2

Трубопровід довжиною l і внутрішнім діаметром d перед гідравлічним випробовуванням заповнено водою, що знаходиться під атмосферним тиском. Температура води t. Визначити, скільки потрібно закачати у трубопровід води додатково, щоб підняти у ньому тиск на величину Δр = 20·105 Па. Деформацію трубопроводу до уваги не брати.

Задача 3

Довжина підпірної стінки l = 5 м, інші розміри а = 0,9 м, b = 1,3 м (рис. 3.2). Стінка височить над водою на висоту с = 0,2 м.

Глибина води перед стінкою h, коефіцієнт тертя між кладкою і ґрунтом fmep = 0,4. Перевірити стійкість стінки на перекидання і на ковзання, якщо густина кладки ρкл.

Задача 4

Визначити сумарну силу тиску на напівсфсричні кришки, що закривають отвори діаметром D, якщо глибина занурення центра резервуара H (рис. 3.3). На вільну поверхню резервуара діє атмосферний тиск Ра.

Задача 5

Визначити мінімальну товщину стінок резервуара δ, який заповнено водою до рівня h = 2,5 м, та який знаходиться під надлишковим тиском Р0 (рис. 3.4), якщо допустима напруга в матеріалі стінок складає [σ] = 150 МПа.

Задача 6

В бачку для автоматичного пуску води при наповненні h є отвір у дні діаметром d. Отвір прикривається клапаном, жорстко зв’язаним з поплавком діаметром D і висотою а (рис. 3.5). Маса клапана m = 1 Кг. Масою поплавка нехтуємо. Занурення поплавка вважаємо на 2/3 його висоти. Визначити діаметр D поплавка.

Задача 7

Визначити висоту рівнів води в закритій h1 і відкритій h2 трубках над поверхнею води в резервуарі, заповненому водою до рівня h = 2 м, якщо абсолютний тиск на вільну поверхню Р0 (рис. 3.6).

Задача 8

Визначити силу натягу троса, що утримує прямокутний щит (рис. 3.7), шириною b = 2 м, при глибині води перед щитом h, якщо кут нахилу щита до горизонту складає а.

Задача 9

Визначити силу тиску води на круглу кришку люка діаметром d, яка закриває отвір на похилій плоскій стінці (рис. 3.8). Кут нахилу стінки α. Довжина похилої стінки від рівня води до верху люка l. Знайти точку прикладення рівнодійної. Атмосферний тиск, що діє на поверхню води, не враховувати. Вираз для моменту інерції взяти з довідникових даних.

Стоимость: 60 грн (Вариант 1)

Задача 10

Кругла труба діаметром d перекрита плоским дисковим затвором, який нахилено під кутом а до осі труби (рис. 3.9). Визначити силу гідростатичного тиску води на затвор Р і точку її прикладення (центр тиску), якщо надлишковий гідростатичний тиск на осі труби зліва від затвору дорівнює р = 2 · 105 Па. Вираз для моменту інерції взяти з довідникових даних.

Задача 11

Круглий отвір в плоскій вертикальній стінці резервуара, наповненого водою, закривається плоскою кришкою (рис. 3.10). Діаметр кришки d. Відстань від поверхні води до верхньої точки кришки l.

Визначити силу сумарного тиску води на кришку і точку її прикладення. Вираз для моменту інерції взяти з довідникових даних.

Задача 12

Рівень води висотою Н утримується затвором з закругленням радіуса R (рис. 3.11). Визначити величину та напрям сили тиску води на 1 м ширини затвору.

Задача 13

Диференційний ртутний манометр під’єднано до двох трубопроводів з водою С і Д (рис. 3.12). Визначити різницю тисків у трубопроводах, якщо висота стовпчика ртуті hp.

Задача 14

Визначити, при якому манометричному тиску води всередині водопровідної труби діаметром d відкриється клапан К, який закриває при горизонтальному положенні ричага ab отвір труби (рис. 3.13). Плече b у 5 разів більше, ніж плече а. Вагу пустої кулі діаметром D та ричага не враховувати.

Задача 15

Пісок на дерев’яній баржі транспортується на будівництво. Баржа має вертикальні борти і площу в плані S. Власна вага баржі G. Визначити, чи зможе пройти баржа: а) в порожньому стані, б) з вантажем піску об’ємом W, якщо найменша глибина по фарватеру дорівнює hmin = 1,4 м. Питому вагу піску взяти 1800 кг/м3.

Задача 16

Визначити критичну швидкість, яка відповідає переходу від ламінарного до турбулентного режиму руху, для труби діаметром d при русі в ній води при температурі t і гліцерину та повітря при t = 20 °С.

Стоимость: 40 грн (Вариант 1)

Задача 17

Визначити витрату води у сталевій водопровідній трубі діаметром d, що була в експлуатації, якщо швидкість на її осі, яку заміряно трубкою Піто-Прандтля, дорівнює u-max, а температура води t = 16°С.

Примітка. Значення середньої швидкості у трубі можна знайти з формули (3.3). Величину коефіцієнта гідравлічного тертя можна у першому наближенні знайти за формулою  λ = 0,11  [скорочений вигляд формули (3.1)], а далі перевірити за повною формулою, яка враховує також число Рейнольдса.

Задача 18

Вода при t = 10°С протікає в кількості Q в горизонтальній трубі кільцевого перерізу, яка складається з двох оцинкованих концентричних сталевих труб. Внутрішня труба має зовнішній діаметр d, а зовнішня труба має внутрішній діаметр D. Знайти втрати напору на тертя по довжині труби, якщо довжина труби l = 500 м.

Примітка. Число Рейнольдса та відносну шорсткість потрібно знаходити, використовуючи поняття еквівалентного діаметра труби dекв = 4 R, де R — гідравлічний радіус.

Задача 19

З бака при постійному напорі Н по прямому горизонтальному трубопроводу довжиною l = 100 м і діаметром d витікає вола в атмосферу. На відстані l1 = 70 м від початку трубопроводу встановлено вентиль (рис. 3.14). Визначити витрату води у трубопроводі при повному відкритті вентиля та побудувати напірну і п’єзометричну лінії при таких вихідних даних.

Задача 20

Вода перетікає з одного бака в інший при постійних рівнях по трубі змінного перерізу (рис. 3.15), діаметри і довжини дільниць якої відповідно дорівнюють l1, d1, l2, d2, а коефіцієнт тертя λ1 = λ2. Побудувати напірну і п’єзометричну лінії і визначити витрату Q води в трубі, якщо рівні води в резервуарах H1 = 4 м і H2 = 2 м.

Стоимость: 140 грн (Вариант 1)

Задача 21

3 резервуара нафта витратою Q протікає по стальному горизонтальному нафтопроводу діаметром D і довжиною l. Густина нафти ρ = 900 кг/м3, а кінематична в’язкість ν = 1 см2/с. Визначити необхідний рівень нафти в резервуарі над входом у трубопровід при таких даних.

Задача 22

Визначити витрату води в трубі (рис. 3.16) довжиною l = 120 м, побудувати напірну і п’єзометричну лінії, якщо довжина першої дільниці l1, а її діаметр d1; діаметр другої дільниці d2, напір в баці Н = 6,0 м, відмітка початку трубопроводу zп = 5 м, відмітка кінця – zк = 3,5 м, гідравлічні коефіцієнти тертя λ1 = 0,03 і λ2 = 0,025.

Стоимость: 100 грн (Вариант 7)

Задача 23

Резервуари А і В з’єднані горизонтальною новою чавунною трубою змінного перерізу з довжинами дільниць l1 = 11 м і l2 = 6 м та діаметрами d1 і d2 (рис. 3.17). По трубі рухається вода температурою t = 10°С і з напором Н. Визначити витрату Q у трубопроводі і побудувати п’єзометричну лінію, якщо в резервуарі А манометричний тиск на вільну поверхню води Рм, a h = 1 м.

Задача 24

Розрахувати еквівалентну довжину місцевого опору на сталевому новому трубопроводі, якщо коефіцієнт місцевого опору у формулі Вейсбаха ξ, діаметр трубопроводу d, швидкість руху води у ньому ν, температура t = 20°С.

Задача 25

3 річки у колодязь надходить вода витратою Q по трубі довжиною l, яка має сітку зі зворотним клапаном (рис. 3.18). Визначити різницю рівнів Н в річці і в колодязі при діаметрі d і гідравлічному коефіцієнті тертя λ.

Задача 26

В бак (рис. 3.19) подасться вода з постійною витратою Q. Щоб запобігти переповненню бака, встановлено зливну трубу діаметром d і загальною довжиною l з коефіцієнтом гідравлічного тертя λ. Визначити напір H, при якому витрати надходження води у бак і витікання води з бака дорівнюють Q.

Задача 27

З верхнього резервуара у нижній надходить вода витратою Q (рис. 3.20) при температурі t0 по неновому сифонному сталевому трубопроводу діаметром d і довжиною l. Відстань від початку трубопроводу до перерізу 1-1 дорівнює 4 м. Визначити величину вакууму в найвищій точці сифону при перевищенні її відмітки над рівнем води у верхньому резервуарі h = 2,5 м (дивись примітку до задачі 23).

Примітка. Гідравлічний коефіцієнт тертя потрібно визначити залежно від числа Рейнольдса Re і відносної шорсткості труби Δ/d.

Стоимость: 100 грн (Вариант 7)

Задача 28

Вода при температурі t = 15°С із свердловини по новому сталевому сифонному трубопроводу довжиною l надходить у збірний колодязь (рис. 3.21) при допустимій швидкості V. Визначити тиск в точці А, яка знаходиться вище рівня води в свердловині на z = 1 м і на відстані до кінця труби l1 = 6 м при різниці рівнів води H = 4,8 и та витраті Q (дивись примітку до задачі 23).

Задача 29

З відкритого резервуара по новому сталевому сифонному трубопроводу діаметром d і загальною довжиною l протікає вода при температурі t = 20°С (рис. 3.22). Визначити витрату води Q в трубопроводі, якщо перевищення рівня води в резервуарі над кінцем труби складає z (дивись примітку до задачі 23).

Задача 30

В точках живого перерізу трубопроводу діаметром d = 0,5 м, що транспортує воду, виміряні швидкості; на відстані від стінки у = 0,11 м, u = 2.3 м/с і на осі труби umax = 2,6 м/с. Знайти величину втрати напору на тертя на 1 м довжини трубопроводу.

Задача 31

Визначити коефіцієнт гідравлічного опору при витіканні води через отвір у стінці бака, якщо напір над центром отвору h = 600 мм, витрата Q, а діаметр отвору d.

Стоимость: 40 грн (Вариант 1)

Задача 32

Визначити відстань l, на якій струмина води, що витікає з малого отвору діаметром 0,01 м в тонкій стінці посудини під постійним напором Н, доторкнеться підлоги, якщо отвір знаходиться на висоті h (рис. 3.23). Температура води t = 20°С.

Примітка. Значення коефіцієнта швидкості φ можна взяти із довідникових даних, або за графіком Альтшуля (додаток А), попередньо визначивши число Рейнольдса.

Задача 33

Струмина води, що витікає з малого позатопленого отвору в тонкій стінці при постійному напорі H = 2 м, досягає горизонтального полу на відстані l = 1,2 м, висота розташування отвору над полом h = 1,1 м, діаметр отвору d (рис. 3.23). Визначити витрату Q, з якою витікає струмина. Температура води t = 15°С.

Задача 34

Визначити витрату вода при витіканні її з прямокутного отвору. Висота отвору а = 1,2 м, напір Н, ширина отвору b = 1,1 м.

Задача 35

В боковій вертикальній стінці відкритого резервуара є зовнішній, конічний насадок, що розходиться (дифузор) діаметром d (кут конусності а = 5°, довжина l = 200 мм). Визначити витрату води при її витіканні через насадок, якщо постійний напір над віссю насадка Н (рис. 3.24).

Задача 36

Вода витікає з дна закритого резервуара через зовнішній циліндричний насадок діаметром d. Визначити витрату води Q через насадок при манометричному тиску на вільну поверхню води в резервуарі Рм = 50 кПа і глибині води Н (рис. 3.25).

Задача 37

Визначити час спорожнення цистерни з мазутом в цистерні, якщо об’єм мазуту в цистерні W = 50 м3; діаметр цистерни D; діаметр короткого зливного патрубка (розглядати як циліндричний насадок) d; кінематична в’язкість мазуту ν = 69 · 10-6 м2/с.

Примітка. Значення коефіцієнта витрати μ можна взяти з графіка Альтшуля (додаток А), попередньо визначивши число Рейнольдса.

Стоимость: 50 грн (Вариант 7)

Задача 38

В кінці сталевого трубопроводу довжиною l = 1 000 м встановлено водорозбірну колонку на відмітці zk при п’єзометричному тиску на початку трубопроводу Нп. Визначити тиск в колонці Р при витраті води Q і діаметрі трубопроводу d.

Задача 39

По залізобетонному горизонтальному водоводу подається вода з витратою Q на відстань l. Визначити необхідний діаметр водоводу, якщо тиск на його початку Рп, а в кінці Рк.

Задача 40

Знайти, через який проміжок часу t рівень води в баці В підвищиться з відмітки h1 до відмітки h2, якщо горизонт води в баці А залишається постійним. Діаметр бака В дорівнює D, довжина з’єднувального трубопроводу l = 20 м, а його діаметр d = 0,2 м. (рис. 3.26).

Задача 41

В тілі дамби А прокладено дві водоспускні труби (рис. 3.27). Витрата води, яку пропускають обидві труби О = 40 м3/с. Висота рівня води до дамби Н, після дамби А, довжина труб l. Визначити швидкість протікання води через труби v та діаметр кожної з двох труб d.

Задача 42

Визначити необхідну кількість паралельних віток для заміни одного залізобетонного трубопроводу діаметром D залізобетонними трубами діаметром d.

Задача 43

Визначити швидкість витікання води V з труби в тілі дамби і витрату цієї води Q, якщо відстань від центра ваги отвору до незмінного рівня води H = 6 м, діаметр труби d, довжина труби l.

Стоимость: 40 грн (Вариант 1)

Задача 44

Підібрати діаметр сталевого трубопроводу і визначити необхідний напір на його початку для пропускання витрати Q при довжині трубопроводу l і п’єзометричному напорі в його кінці Нк.

Стоимость: 40 грн (Вариант 7)

Задача 45

Визначити пропускну спроможність сталевого трубопроводу, який складається з трьох послідовних дільниць довжинами l1 = 1 000 м, l2 = 1 300 м, l3 = 1 500 м, якщо геодезична відмітка на початку трубопроводу zn = 10 м, а в кінці трубопроводу zk = 50 м, тиск відповідно Рn. = 0,8 МПа, Рк = 0,3 MПa, діаметри умовних проходів дільниць d1, d2, d3.

Задача 46

Визначити тягу Δр через димову трубу висотою Н, якщо питома вага димових газів угаз. = 6 Н/м3, а температура зовнішнього повітря tпов. (рис. 3.28).

Примітка. Питому вагу повітря при різних температурах розрахувати, взявши густини із довідникових даних за нормальних упов. Впливом барометричного тиску та вологості знехтувати.

Задача 47

Визначити перепад тиску, що спричиняє природну тягу в печі, якщо висота димової труби H, температура димових газів tгаз = 280°С, а температура зовнішнього повітря tпов. (дивись примітку до задачі 46).

Задача 48

Газ, витратою Q, з питомою вагою у = 10 Н/м3 від газгольдерної станції надходить у головну магістраль. Головна магістраль діаметром d живить розподільчу мережу. Визначити кінцевий тиск у магістралі р2, якщо її довжина L, а початковий тиск p1 = 1,6 · 105 Па. Кінематична в’язкість газу ν = 16 · 10-6 м2/с. Трубопровід новий, сталевий.

Примітка. Значення абсолютної еквівалентної шорсткості труб взяти із довідникових даних.

Задача 49

Визначити втрату тиску у газопроводі низького тиску, який транспортує газ з питомою вагою у = 8 Н/м3 і кінематичною в’язкістю ν = 15 · 10-6 м2/с. Діаметр газопроводу d. Витрата газу Q. Довжина дільниці l. Трубопровід сталевий неновий (дивись примітку до задачі 48).

Задача 50

Визначити втрати тиску у сталевому неновому газопроводі високого тиску діаметром d, по якому транспортується газ γ = 8,0 Н/м3 і ν = 15 · 10-6 м2/с. Абсолютний тиск газу на початку дільниці р1 = 6 · 10 Па, витрата газу Q. Довжина дільниці газопроводу l (дивись примітку до задачі 48).

Задача 51

Визначити зниження тиску у сталевому повітропроводі діаметром d = 0,25 м на довжині L = 2 000 м, у початковому перерізі тиск р1 = 1 · 106 Па, вагова витрата складає Q = 20 Н/с. Температура по усій довжині трубопроводу однакова t = 20°С, динамічна в’язкість повітря μ = 1,8 · 10-5 Па · с (дивись примітку до задачі 48).

Задача 52

Через димову трубу діаметром 2 м і висотою Н виходять димові гази в кількості Q, які мають температуру t = 500 °С. Визначити швидкість газів на осі труби і на відстані 0,3 м від стінки, якщо повна втрата тиску на тертя Δр = 13 Па. Питому вагу і кінематичну в’язкість газу при t = 500 °С вважати рівними γ = 4,55 Н/м3 і ν = 0,72 · 10-4 м2/с. Вистигання газу в трубі не враховувати.

Примітка. Після визначення величини коефіцієнта гідравлічного тертя можна знайти значення максимальної швидкості за формулою (3.3), а швидкість на відстані у від стінки — за формулою (3.2).

Стоимость: 50 грн (Вариант 7)

Задача 53

Визначити тиск урагану на бокову стіну вагону, яка перпендикулярна вітру, при швидкості вітру υ. Висота вагону Н = 4 м, його довжина L = 30 м.

Примітка. Стінку вагона можна розглядати як прямокутну пластинку, поставлену поперек потоку.

Стоимость: 40 грн (Вариант 1)

Задача 54

Боковий вітер зі швидкістю υ = 20 м/с обтікає циліндричну димову трубу діаметром D і висотою Н. Визначити силу, що перекидає трубу, якщо температура повітря t = 20°С, а атмосферний тиск РА = 7,6 · 103 Па.

Примітка. Кінематичний коефіцієнт в’язкості повітря взяти з довідкових даних, густину розрахувати, використавши густину для нормальних умов.

Задача 55

Визначити тиск, якого зазнає циліндрична димова труба діаметром d і висотою Н при найбільшій швидкості вітру υ. Коефіцієнт опору труби, який знайдено при випробовуванні її моделі, Су = 0,67. Питома вага повітря упов = 1,2 Н/м3.

Задача 56

Визначити швидкість витання шару діаметром d питомою вагою уш в повітряному потоці (питома вага повітря упов. = 12 Н/м3), коефіцієнт лобового опору Су = 0,22.

Задача 57

Плоска сталева пластинка розмірами l = 1.5 і L = 4 м (розмір перпендикулярний кресленню) обдувається в ребро потоком повітря зі швидкістю ν. Температура повітря t = 15°С. Визначити силу тертя повітря об пластинку.

Задача 58

Визначити середню швидкість та витрату повітря в перерізі струмини, яка розташована на відстані 3 м від круглого сопла, якщо вихідний отвір сопла має діаметр d, а швидкість виходу повітря із сопла ν.

Задача 59

Знайти втрати напору по довжині при русі повітря в бетонній трубі діаметром d = 1 м при тиску, який близький до атмосферного та температурі t = 20°С. Витрата повітря при заданих умовах Q.

Примітка. Кінематичний коефіцієнт в’язкості та густину повітря взяти з довідкових даних.

Задача 60

Визначити витрату газу в новому сталевому газопроводі високого тиску діаметром d, по якому транспортується газ у = 0,78 кг/м3 і ν = 16 · 10-6 м2/с. Абсолютний тиск газу на початку ділянки p1 = 6 · 106 Па, втрата тиску на дільниці довжиною l складають Δр.

Примітка. Значення абсолютної еквівалентної шорсткості взяти з довідкових даних.

Часть задач есть решенные, контакты

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