Расчет цикла Карно применительно к тепловому двигателю

TT.2

Купить задачи 1, 2, 3, 4, 5, 6 и Ответы на вопросы. Вариант 48

С этими задачами также ищут задачи по гидравлике

Задача 1. Расчет газовой смеси

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

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

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

В конце задачи следует ответить письменно на следующие вопросы:

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

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

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

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

Задача 2. Расчет политропного процесса сжатия газовой смеси в компрессоре

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

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

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

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

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

Газовую постоянную смеси взять из решения задачи № 1.

Ответить в письменном виде на следующие вопросы:

1. В каких пределах может изменяться показатель политропного процесса?

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

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

Задача 3. Расчет цикла Карно применительно к тепловому двигателю

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

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

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

Ответить в письменном виде на следующие вопросы:

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

Задача 4. Расчет процесса адиабатного расширения водяного пара

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

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

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

Задача 5.Определение технико-экономических показателей теоретического цикла Ренкина

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

Задача 6. Определение скорости истечения водяного пара из сопловых устройств

Определить теоретическую скорость истечения водяного пара из суживающегося сопла и из сопла Лаваля. Начальные давление и температура пара: р1 и t1 (табл. 10). Давление среды, в которую происходит истечение пара, р2 (табл. 11).

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

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

Купить задачи 1, 2, 3, 4, 5, 6 и Ответы на вопросы. Вариант 48

Есть готовые решения этих задач, контакты

С этими задачами также ищут задачи по гидравлике

Запись опубликована в рубрике Новости, Термодинамика и теплотехника с метками , , , . Добавьте в закладки постоянную ссылку.