Произвести расчет термодинамических параметров газовой смеси

TT.6

Есть готовые решения этих задач, контакты

Задача 1

Произвести расчет термодинамических параметров газовой смеси, со­вершающей изобарное расширение до объема V₂ если известны начальная тем­пература t₁ начальное давление Р₁ и масса смеси т. Определить газовую постоянную и кажущуюся молекулярную массу, на­чальный объем V₁, основные параметры и конечном состоянии, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, теплоту и работу расширения в процессе 1-2. Исходные данные для решения задачи приведены в таблицах 1,2 .

• При определении молярной массы и газовой постоянной об­ратить внимание на способ задания смеси.
• Теплоемкости компонентов смеси рассчитать с использова­нием закона Майера.
• Для расчета параметров состояния использовать уравнение состояния идеального газа.
• Правильность вычисления энергетических параметров кон­тролировать по выполнению первого закона термодинамики.

Задача 2

 Для технологических целей необходимо иметь G килограммов в секунду воздуха при давлении Р_в . Рассчитать идеальный многоступенчатый поршневой компрессор.

Определить:

—   количество ступеней компрессора и степень повышения давления в каждой ступени,

—   количество теплоты отведенной от воздуха в цилиндрах компрессора и в промежуточном холодильнике;

—   конечную температуру и объемную производительность компрессора.

—   изобразить цикл на рабочей диаграмме.

Давление воздуха на входе в первую ступень компрессора Р₁ = 0,1 МПа; t₁ = 27°С. Допустимое повышение температуры воздуха в каждой ступени ∆ t, показатель политропы сжатия и, конечное давление Р_к и массовый расход воздуха G выбрать из таблицы 3.

• При решении подачи трение и вредное пространство не учи­тывать.
• Степень повышения давления в каждой ступени компрессора считать одинаковым и привести в соответствие с допустимым повышением температуры ∆ t
• Процесс в промежуточном холодильнике считать изобарным охлаждением до начальной температуры t₁,

Задача 3

Рассчитать теоретический цикл двигателя внутреннего сгорания для привода компрессора из задачи 2. если известны степень сжатия е (степень повышения давления в компрессоре π), максимальная температура цикла t₂ и механический КПД привода η_м. Определить:

—   параметры рабочего тела в характерных точках цикла;

—   подведенную и отведенную теплоту, работу и термический КПД цикла;

—   мощность двигателя и массовый расход рабочего тела;

—   построить цикл на рабочей диаграмме.

Тип двигателя и данные для расчета приведены в таблице 4.

• При решении задачи в качестве рабочего тела взять воздух. Начальное состояние соответствует нормальным условия. Теп­лоемкость воздуха принять не зависящей от температуры.
• Расчет цикла произвести на 1 кг рабочего тела Процессы сжатия 1-2 и расширения 3-4 считать адиабатными.
• Мощность привода определить с учетом механического КПД.

Задача 4

Произвести расчет горении твердого топлива при коэффициенте избытка воздуха а = 1,25.

Определить низшую φ высшую теплоту сгорания, теоретический и дейст­вительный расходы воздуха, температуру горения и массовый состав продуктов сгорания.

Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 5.

• При решении задачи начальное состояние воздуха у топлива принять нормальным.
• Процесс дарения считать изобарным Теплоту сгорания счи­тать по формуле Менделеева.
• Определение температуры горения производить при помощи It диаграммы, для построения которой предварительно вычислить энтальпии продуктов сгорании при температурах порядка 1500 и 2000⁰C (без использования готовых таблиц энтальпии).
  

Контрольная работа 2

(к разделу «Основы тепло- и массообмена)

Задача 1

По трубопроводу с внешним диаметром d_в и толщиной стенки δ течет газ со средней температурой t_г. Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке α₁. Снаружи трубопровод охлаждается водой со средней температурой t_в. Коэф­фициент теплоотдачи от стенки к воде α₂.

Определить коэффициент теплопередачи от газа к воде, погонный тепло­вой поток и температуры внутренней и наружной поверхностей трубы. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 6.

• Тепловой режим считать стационарным. Решение задачи  базируется на теме « Теплопередача через цилиндрическую стенку»,
• Лучистым теплообменом пренебречь.

Задача 2

 Определить потери теплоты в единицу времени с одного погон­ного метра горизонтально расположенной цилиндрической трубы диаметром d в окружающую среду, если температура стенки трубы t_c, а температура воздуха t_в Данные для решения приведены в таблице 7.

• Коэффициент теплоотдачи определять из критериальных уравнений теплоотдачи при поперечном обтекании. Особое внима­ние обратить на вид конвекции, режим течения и определяющую температуру. Теплофизические параметры воздуха рассчитывать с использованием линейной интерполяции по температуре
• Лучистым теплообменом пренебречь.

Задача 3

Подогретый до температуры t₁ мазут перевозится в цистернах диаметром d и длиной 50 метров со средней скоростью ус при температуре на­ружного воздуха t_в

Рассчитать допустимое время транспортировки, за которое на стенке цис­терны намерзает слой мазута толщиной 10 см. Определить количество теплого, необходимое для разогрева замерзшего слоя до начальной температуры t₁ Исходные данные для решения задачи приведены в таблице 8.

• Предполагается но цистерну набегает невозмущенный поток воздуха, а интенсивность охлаждения равномерно распределена по ее наружной поверхности Коэффициент теплоотдачи рассчиты­вать по критериальному уравнению для пластины.
• Конвективным теплообменом внутри цистерны пренебречь и считать, что теплота передается только путей теплопроводно­сти.
• Время промерзания определять из решения нестационарной задачи теплопроводности. Разогрев мазута рассчитывать по сред­ней температуре замершего слоя
• Плотность мазута 911/ кг/м₃; теплопроводность 0,151 Вт/м/К теплоемкость 1,645 кДж/кг/К. Температуру застывания мазута принять равной 15’С. Теплоту фазового перехода принять равной нулю

Задача 4

Определить плотность лучистого теплового потока между двумя параллельно расположенными плоскими стенками, имеющими температуру t₁,и t₂ степени черноты ε₁ и ε₂. Как изменится интенсивность теплообмена при установке экрана со степенью черноты ε_ч.

• Условия теплообмена считать стационарными. Теплопро­водностью и конвективным теплообменом в зазоре между пласти­нами пренебречь.
• В качестве экрана взять тонкий металлический лист.

Есть готовые решения этих задач, контакты