Холодильный коэффициент

ТТ.37

Задачи можно купить обратившись по e-mail или телефону

ТТЮПр13.02.8

Задача 1.

Смесь газов с начальной температурой t1 =27°C сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления p1 =0.1 МПа до давления р2. Сжатие может происходить по изотерме, адиабате и по политропе с показателем политропы n .Определить для каждого из трех процессов сжатия конечную температуру газа t2, отведенное от смеси тепло Q, кВт, изменение внутренней энергии и энтропии смеси и теоретическую мощность компрессора, если его производительность G. Дать сводную таблицу и изображение процессов сжатия в pV и Ts-диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 1.1.

Ответить на вопросы:

1.В каком из процессов сжатия мощность, затрачиваемая на привод компрессора, будет больше?

2.Какое количество воды необходимо прокачивать через рубашку цилиндра при сжатии газа по изотерме и политропе, если температура воды при этом повышается на 20°С( или 20 К) ?

3.Как численно изменится в вашем варианте задачи показатель адиабаты К = Срv ,если учесть зависимость теплоемкости газов от температуры?

Задача 2.

Водяной пар с начальным давлением p=10 МПа и степенью сухости Х1=0.95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на Dt; после перегревателя пар изоэнтропно расширяется в турбине до давления p2. Определить (по hs — диаграмме ) количество тепла (на 1 кг пара), подведенное в пароперегревателе, работу цикла Ренкина и степень сухости пара Х2 в конце расширения. Определить также термический кпд цикла и удельный расход пара. Определить работу цикла и конечную степень сухости, если после пароперегревателя пар дросселируется до давления p1. Изобразить схему паротурбинной установки и цикл Ренкина в pV и Ts — диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 1.2.

Ответить на вопросы:

1. Как влияют начальное давление и температура перегретого пара, а такж епроцесс дросселирования на величину конечной степени сухости параХ2?

2. Какое следует выбрать давление промежуточного перегрева в вашем варианте задачи, чтобы в конце расширения пар имел степень сухостиХ2=0.95? (в этом случае температуру промежуточного перегрева следует принять на 30°С меньше начальной температуры t2).

3 . Как влияет промежуточный перегрев на конечную сухость пара?

Задача 3.

В компрессор воздушной холодильной установки воздух поступает из холодильной камеры при давлении p1 =0,1 МПа и темпера­туре t1. После изоэнтропного сжатия до давления р2=0,4 МПа воз­дух поступает в теплообменник, где при постоянном давлении его температура снижается до t3. Затем воздух поступает в детандер, где изоэнтропно расширяется до первоначального давления р1. После этого воздух снова  возвращается в холодильную камеру, где при постоянном давлении р1 отнимает тепло от охлаждаемых тел и на­гревается до температуры t1.

Определить: холодильный коэффициент; температуру воздуха, посту­пающего в холодильную камеру; количество тепла, передаваемое охла­ждающей воде в теплообменнике (в киловаттах); расход воздуха и теоретическую потребную мощность, если холодопроизводительность установки Q. Расчет иллюстрировать принципиальной схемой установки и ее циклом pV и Ts — диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи. выбрать из табл. 1.3.

Ответить на вопросы:

1. Каков будет холодильный коэффициент установки, работающей по циклу Карно для вашего варианта задачи? Чем объясняется увеличение холодильного коэффициента?

2. Как влияет степень повышения давления в компрессоре p2/p1 на холодильный коэффициент установки?

3. Почему для расширения воздуха в холодильной установке не при­меняют процесс дросселирования?

Задача 4.

По горизонтально расположенной стальной трубе [λ =20 Вт/(м∙К)] со скоростью  W1 течет вода, имеющая темпера­туру tв. Снаружи труба охлаждается воздухом, температуру ко­торого tвозд, а давление 0,1 МПа. Определить: коэффициенты теплоотдачи α1и α2 соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху; коэффициент теплопередачи К и тепловой поток qц, отнесенной к 1м длины трубы, если внутренний диаметр равен d1, а внешний — d2. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 1.4.

Указание. Для определения α2 принять в первом приближении температуру наружной поверхности трубы t2 равной температуре воды tв.

Ответить на вопросы:

1.  Какой режим течения внутри трубы в вашем варианте задачи?

2.  Какой режим движения окружающего трубу воздуха?

3.  Почему можно при расчете принять равенство температур t2 = tв?

Задача 5.

Определить поверхность нагрева рекуперативного газово­здушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход нагреваемого во­здуха при нормальных условиях V0, средний коэффициент теплопере­дачи от продуктов сгорания к воздуху К, начальные и конечные темпе­ратуры продуктов сгорания и воздуха соответственно равны

Данные, необходимые для решения задач, выбрать из табл. 1.5.

Кроме того, изобразите графики изменения температур теплоносите­лей для обоих случаев. Определите объемный расход продуктов сгорания для вашего варианта задачи, приняв их объемную теплоемкость при постоянном давлении cpr = 1,5 кДж/(м3∙К).

Ответить на вопросы:

1.  На какие группы делятся теплообменные аппараты? Привести примеры.

2.  Какая величина называется водяным или условным эквивалентом? Как связаны между собой изменения температур теплоносителей и усло­вные эквиваленты в теплообменниках?

3.  Какая из схем теплообменного аппарата (прямоточная или противоточная) имеет меньшую поверхность и почему?

Задачи можно купить обратившись по e-mail или телефону

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