Задачи
по Технической термодинамике
               
на летний семестр

    

ПСУ и водяной пар
Цена 1 Задачи - 70 руб (pdf)
Задача 1 категории 3: Насыщенная жидкость воды при температуре 190  °С дросселируется. Интегральный дроссельный эффект равен (−40) °С. Требуется найти конечные параметры потока, полученного в результате дросселирования. 
Файл Решения
Задача 2 категории 3: В смесительный теплообменник поступает вода давлением 5 бар и температурой ниже температуры насыщения на 100 °С. В теплообменнике вода переходит в состояние насыщенной жидкости. В качестве греющей среды используется вода, энтальпия которой соответствует состоянию насыщенной жидкости при давлении 20 бар. Требуется найти соотношение расходов обоих потоков
 Файл Решения
Задача 3 категории 3: Требуется определить объем 2 т водяного влажного пара при абсолютном давлении р = 2 МПа и степени сухости x = 0,8. Насколько увеличится объем пара, если довести степень сухости его до 0,95 при том же давлении? Найти теплоту указанного процесса перехода.
 Файл Решения
Задача 4 категории 3: В резервуаре находится жидкость в состоянии насыщения при температуре 200 °С. Масса воды в слое равна 10 кг. Паровой объем над жидкостью равен 0,1 м3. В паровом объеме находится влажный пар степени сухости x = 0,95. Определить объем резервуара, найти массу воды в сосуде и среднюю степень влажности системы.
Файл Решения 
Задача 5 категории 3: Перегретый пар с параметрами p1 = 3 МПа и t1 = 300 °С дросселируется в регулирующем клапане до p2 = 2,6 МПа, а затем расширяется в турбине, работающей на выхлоп в атмосферу (p3 = 0,1 МПа). Определить потерю располагаемой работы вследствие дросселирования.
Файл Решения 
Задача 6 категории 3: В барабане парового котла находится влажный пар при абсолютном давлении р = 2 МПа и степени сухости х = 0,1. Определить массу влажного пара, а также объемы насыщенной жидкости и насыщенного пара, если объем парового котла V = 12 м3. Найти объем, занимаемый слоем жидкости, если содержание пара в нем 5 %, найти степень сухости влажного пара в объеме над слоем жидкости.
Файл Решения 
Задача 7 категории 3: На входе в турбину с противодавлением пар имеет параметры р1 = 9 МПа, t1 = 535 °С. Противодавление равно 1,8 МПа. В проточной части турбины происходит необратимый процесс адиабатного расширения. Потери работы, связанные с необратимостью, равны 70 кДж/кг. Найти относительный внутренний КПД процесса расширения.
Файл Решения 
Задача 8 категории 3: Водяной пар при температуре t = 300 °С имеет энтропию 7 кДж/(кг·K). В результате дросселирования температура системы снизилась на 20 °С. Требуется определить параметры пара в конечном состоянии.
Файл Решения 
Задача 9 категории 3: В барабане парового котла находится среда, являющаяся влажным паром со степенью сухости х = 0,04. Абсолютное давление в барабане равно р = 20 МПа. Требуется определить массу упомянутого влажного пара, а также объемы воды и насыщенного пара, если объем барабана равен 12 м3.
Файл Решения 
Задача 10 категории 3: Для получения 4,5 кг/с воды с температурой 90 °С и давлением 0,1 МПа имеются: влажный пар при абсолютном давлении p = 0,15 МПа, степенью сухости 0,9 и вода с температурой 12 °С, давлением 0,1 МПа. Требуется изобразить соответствующие процессы в термодинамических диаграммах, определить секундные расходы сред.
 Файл Решения
Задача 11 категории 3: Требуется определить объем 1,2 тонны влажного пара при абсолютном давлении р = 1 МПа и степени сухости x = 0,7. Насколько увеличится объем пара, если довести степень сухости его до 0,95 при том же давлении? Требуется найти теплоту указанного процесса перехода из одного состояния в другое.
Файл Решения 
Задача 12 категории 3: Насыщенная вода (жидкость) дросселируется от давления 1 МПа до состояния, при котором степень влажности равна 0,5. Требуется определить изменение температуры и теплоту процесса при изобарном переходе воды из этого состояния в состояния: 1. Насыщенной жидкости. 2. Насыщенного пара.
 Файл Решения
Задача 13 категории 3: Насыщенный пар воды дросселируется от давления 1 МПа до состояния, при котором величина перегрева пара равна 20 °С. Требуется определить интегральный дроссельный эффект. Как изменится результат, если учесть влияние изменения скорости потока на конечное состояние системы?
Файл Решения
Задача 14 категории 3: В резервуаре находится 10 кг влажного пара при степени сухости x = 0,8 и температуре t = 250 °С. Требуется определить объем резервуара, найти массу жидкости и объем, занимаемый жидкой фазой.
Файл Решения
Задача 15 категории 3: В барабане котельного агрегата находится насыщенная жидкость и над ней влажный пар. Требуется определить массу системы, если объем барабана V = 8 м3, абсолютное давление p = 2,5 МПа и масса жидкости равна 6 т. Принять пар, находящийся над жидкостью, влажным со степенью сухости 0,9.
Файл Решения
Задача 16 категории 3: Барабан парового котла объемом V = 5 м3 заполнили на 50 % влажным паром (объем над жидкостью) со степенью сухости 90 % и на 50 % влажным паром со степенью сухости 5 % (объем жидкости). Определить энтальпию образовавшегося в барабане влажного пара, если давление его p = 1,0 МПа.
Файл Решения
Задача 17 категории 3: В резервуаре находится жидкость в слое, состоянии которой соответствует насыщению при температуре 150 °С. Масса воды в слое равна 1000 кг. Паровой объем над жидкостью равен 2 м3. В паровом объеме находится влажный пар степени сухости x = 0,95. Требуется определить объем резервуара, найти массу воды в сосуде и среднюю степень влажности системы.
Файл Решения
Задача 18 категории 3: В барабане парового котла находится влажный пар при абсолютном давлении р = 2 МПа и степени сухости х = 0,1. Требуется определить массу влажного пара, а также объемы насыщенной жидкости и насыщенного пара, если объем барабана парового котла V = 12 м3. Требуется найти объем, занимаемый слоем жидкости, если содержание пара в нем 5 %, найти степень сухости влажного пара в объеме над слоем жидкости.
Файл Решения
Задача 19 категории 3: Перегретый пар с параметрами p1 = 3 МПа и t1 = 300 °С дросселируется в регулирующем клапане. Величина интегрального дроссельного эффекта равна 5 °С. Затем пар расширяется в турбине, работающей на выхлоп в атмосферу (p3 = 0,1 МПа). Определить потерю располагаемой работы вследствие дросселирования.
Файл Решения
Задача 20 категории 3: Начальное состояние водяного пара характеризуется абсолютным давлением p1 = 1,4 МПа и температурой t1 = 250 °С. В результате впрыскивания кипящей воды того же давления пар становится насыщенным. Давление смеси, полученной в результате протекающего процесса, остается постоянным. Требуется определить количество впрыскиваемой воды на 1 кг пара и работу, совершенную в этом процессе и изобразить процесс в Ts и hs-диаграммах.
Файл Решения
Задача 21 категории 3: Для получения 4,5 кг/с воды с температурой 90 °С имеется влажный пар при абсолютном давлении p = 0,15 МПа и степени сухости 0,9 и вода с температурой 12 °С. Определить секундный расход пара и воды, если 5 % затрачиваемой энергии рассеивается в ОС. Определить часовые затраты топлива на получение соответствующего количества пара в котельной. Недостающие данные обосновать.
Файл Решения
Задача 22 категории 2: В расширительный сосуд подается насыщенная жидкость при давлении 4 МПа. Расход жидкости 300 кг/час. Давление в сосуде 4 ати. В сосуде образовавшийся влажный пар сепарируется на поток насыщенных жидкости и пара. Определить расходы выходных потоков насыщенной жидкости и насыщенного пара.
Файл Решения
Задача 23 категории 2: Насыщенный пар воды давлением 0,5 МПа, вытекает через суживающееся сопло, имея начальную скорость 50 м/с. Давление среды, в которую происходит истечение 0,1 МПа. Скоростной коэффициент равен 0,9. Найти диаметр минимального сечения сопла, если расход пара равен 5 т/час.
Файл Решения
Задача 24 категории 2: В расширительный сосуд подается насыщенная жидкость при давлении 1,4 МПа. Расход жидкости 300 кг/час. Давление в сосуде 2 ати. В сосуде образовавшийся влажный пар сепарируется на поток насыщенных жидкости и пара. Определить расходы выходных потоков насыщенной жидкости и насыщенного пара.
Файл Решения
Задача 25 категории 2: Параметры влажного пара в магистральном паропроводе p1 = 1,4 МПа и x1 = 0,98. Часть пара перепускается через дроссельный вентиль в паропровод низкого давления, в котором p2 = 0,12 МПа. Учитывая изменение скорости при дросселировании, Требуется определить состояние и параметры пара в паропроводе низкого давления, а также изменение внутренней энергии и энтропии пара при дросселировании.
Файл Решения
Задача 26 категории 2: Начальное состояние водяного пара характеризуется абсолютным давлением p1 = 1,4 МПа и температурой t1 = 250 °С. В результате впрыскивания воды в
состоянии насыщенной жидкости давлением 2 МПа, получается насыщенный пар того же давления 1,4 МПа. Требуется определить количество впрыскиваемой воды на 1 кг пара и работу, совершенную в этом процессе, а также и изобразить процесс в Ts и hs-диаграммах.
Файл Решения
Задача 27 категории 2: Производительность парового котла D = 5 кг/с. Пар влажный, степень сухости 0,95, давление пара равно 1,4 МПа. Какой должна быть площадь сечения предохранительного клапана, чтобы при внезапном прекращении отбора пара давление не превысило указанной выше величины? Потерей давления на дросселирование и скоростью пара на входе в клапан пренебречь. Скоростной коэффициент равен 0,9.
Файл Решения
Задача 28 категории 2: Насыщенный пар при давлении 200 кПа дросселируется. Окончание процесса дросселирования характеризуется величиной интегрального дроссельного эффекта, равного 20 °С. Изобразите процесс в термодинамических диаграммах и определите величину перегрева пара в конечном состоянии: (tпп − ts).
Файл Решения
Задача 29 категории 2: Насыщенный пар воды при температуре 190 °С дросселируется. Интегральный дроссельный эффект равен (−36) °С. Требуется найти величину перегрева пара в конечном состоянии и потери эксергии. Недостающие данные принять самостоятельно.
Файл Решения
Задача 30 категории 2: Мощность паротурбинной установки на клеммах электрогенератора 50 МВт. Параметры пара перед турбиной р = 3,5 МПа, t = 435 °С. Давление в конденсаторе 40 гПа. Относительный внутренний КПД равен 0,79; механический КПД − 0,96; КПД электрогенератора − 0,98; КПД котлоагрегата − 0,88. Теплота сгорания топлива − 30 МДж/кг. Недостающие данные выбрать самостоятельно. Изобразить схему, цикл в термодинамических диаграммах, определить удельный расход топлива, удельный расход теплоты, часовой расход топлива.
Файл Решения
Задача 31 категории 2: Водяной пар с параметрами р = 4 МПа, t = 400 °С расширяется в турбине до состояния (относительный внутренний КПД процесса равен 75 %), определяемого степенью сухости х = 0,88. Далее пар поступает в смешивающий теплообменник, где изобарно переходит в состояние «насыщенный пар» за счет энергии части исходного пара, подаваемого в турбину и в упомянутый теплообменник. После теплообменника пар расширяется в турбине до давления 4 кПа (с тем же относительным внутренним КПД). Найти какое количество исходного пара поступает в теплообменник на один килограмм потока, покидающего турбину и поступающего в конденсатор. Требуется изобразить схему установки и процессы, в ней протекающие, в термодинамических диаграммах.
Файл Решения
Задача 32 категории 2: Мощность паротурбинной установки 130 МВт. Начальные параметры пара: р = 13 МПа, t = 565 °С. При давлении 2 МПа осуществляется вторичный перегрев пара до начальной температуры. Давление за турбиной 40 гПа, температура питательной воды 160 °С. Относительный внутренний КПД турбины 0,85. Имеется один регенеративный отбор в подогреватель поверхностного типа и сбросом конденсата в конденсатор. Имеется теплофикационный отбор, расход пара в который равен 100 т/ч. Требуется найти изменение конечной степени сухости пара в результате введения вторичного перегрева.
Файл Решения
Задача 33 категории 1: Требуется определить предельное значение температуры подогрева воды при использовании перегретого пара в качестве теплоносителя, если на выходе из подогревателей теплоноситель имеет состояние "насыщенная жидкость". Как изменится конечная температура нагреваемой воды, если на выходе из подогревателей теплоноситель переохлаждается по отношению к состоянию "насыщенная жидкость"?
можно заказать
Задача 34 категории 1: Требуется: указать как уменьшить расход пара на нагрев воды и привести соответствующую схему теплообменников для нагрева воды паром, а также изобразить график изменения температуры сред в соответствующей системе нагрева воды. Также необходимо найти максимальную температуру нагрева воды и расход пара, если: греющей средой является влажный пар воды давлением 6 ати со степенью сухости 0,8. Нагреваемая среда − вода давлением 10 МПа и начальной температурой 104 °С. Расход воды 30 т/час. Недостающие данные выбрать самостоятельно.
можно заказать
Задача 35 категории 1: Привести схему системы теплообменников, дать график изменения температур сред в теплообменниках системы. Рассчитать максимальную температуру, до которой можно нагреть воду паром давлением 1,3 МПа, температурой 400 °С. Температура воды на входе в систему 150 °С. Система должна обеспечить минимальный расход пара. Недостающие данные обосновать самостоятельно.
можно заказать
Задача 36 категории 1: Параметры пара перед теплофикационной турбиной: р = 3,9 МПа, t = 410 °С. Мощность турбины равна 20 МВт. Турбина имеет два отбора: первый – производственный, второй – теплофикационный. В схеме турбоустановки имеет место один регенеративный отбор в подогреватель поверхностного типа со сбросом конденсата в конденсатор. Расходы пара: в производственный отбор равен 40 т/ч, в теплофикационный – 60 т/ч. Температура возвращаемого конденсата 70 °С. Давление в конденсаторе равно 4 кПа. Относительный внутренний КПД равен 0,8; механический КПД − 0,95; КПД электрогенератора − 0,98. Изобразить схему установки, цикл в термодинамических диаграммах, рассчитать расход пара на турбину за один час.
можно заказать
Задача 37 категории 1: Привести схему системы теплообменников, дать график изменения температур сред в теплообменниках системы. Рассчитать максимальную температуру, до которой можно нагреть воду паром давлением 2,3 МПа, температурой 400 °С. Температура воды на входе в систему 150 °С. Система должна обеспечить минимальный расход пара. Недостающие данные обосновать самостоятельно.
можно заказать
Задача 38 категории 1: Параметры пара перед теплофикационной турбиной р = 4,9 МПа, t = 410 °С. Мощность турбины 30 МВт. Турбина имеет два отбора: первый – производственный, второй – теплофикационный. В схеме турбоустановки имеет место один регенеративный отбор в подогреватель поверхностного типа со сбросом конденсата в конденсатор. Расходы пара: в производственный отбор равен 60 т/ч, в теплофикационный – 60 т/ч. Температура возвращаемого конденсата 80 °С. Давление в конденсаторе равно 4 кПа. Относительный внутренний КПД равен 0,8; механический КПД − 0,95; КПД электрогенератора − 0,98. Изобразить схему установки, цикл в термодинамических диаграммах, рассчитать расход пара на турбину за один час.
можно заказать
Задача 39 категории 1: Теплофикационная турбина с противодавлением работает с входными параметрами пара р = 4 МПа, t = 410 °С, противодавление р = 0,3 МПа. Температура возвращаемого потребителем конденсата равна 60 °С. Внутренний относительный КПД турбины 0,85. Отпуск теплоты потребителям составляет 20 ГДж/час. Требуется изобразить схему установки, цикл в термодинамических диаграммах, найти электрическую мощность и удельную выработку электроэнергии на единицу отпущенной тепловой энергии. Считая затраты топлива на выработку тепловой энергии равными с вариантом выработки тепловой энергии котельной, найти экономию топлива при отказе от автономного энергоснабжения в тех же количествах энергопотоков. Недостающие данные обосновать.
можно заказать
Задача 40 категории 1: Параметры пара перед теплофикационной турбиной р = 3,5 МПа, t = 435 °С. Мощность турбины 25 МВт. Турбина имеет два отбора: первый – производственный при р = 1 МПа, второй – теплофикационный при р = 0,12 МПа. В схеме турбоустановки имеет место один регенеративный отбор в подогреватель поверхностного типа со сбросом конденсата в линию питательной воды «до себя». Расходы пара: в производственный отбор равен 50 т/ч, в теплофикационный – 40 т/ч. Температура возвращаемого конденсата 70 °С. Давление в конденсаторе равно 4 кПа. Относительный внутренний КПД равен 0,8; механический КПД − 0,95; КПД электрогенератора − 0,98. Требуется изобразить схему установки, цикл в термодинамических диаграммах, рассчитать расход пара на турбину за один час.
можно заказать
Задача 41 категории 1: Требуется привести схему системы теплообменников, дать график изменения температур сред в теплообменниках системы и рассчитать максимальную температуру, до которой можно нагреть воду паром давлением 13 ати, температурой 300 °С. Температура воды на входе в систему 110 °С. Система должна обеспечить минимальный расход пара. Недостающие данные обосновать самостоятельно.
можно заказать
Задача 42 категории 1: Бинарная ртутно-водяная установка. Ртутная часть: температура насыщенного пара перед турбиной 500 °С, температура отработанного пара после турбины 230 °С. Водяная часть: давление пара 2,4 МПа, температура 520 °С, при этом, перегрев пара происходит в ртутном котлоагрегате, а генерация насыщенного пара – в ртутном конденсаторе. Давление пара за турбиной 4 кПа. Требуется изобразить схему установки и цикл в термодинамических диаграммах, найти теплоту процесса перегрева пара и ртутное число установки.
можно заказать
Задача 43 категории 1: Схема энергетической установки с МГД-генератором такова. Окислитель с параметрами p1 = 0,1 МПа и t1 = 30 °С изоэнтропно сжимается компрессором до p2 = 0,4 МПа и подаётся в камеру сгорания, где топливо сгорает при постоянном давлении. После введения ионизирующихся присадок образуется плазма с температурой t3 = 2800 °С. Проходя через сопло, плазма снижает давление до атмосферного (0,1 МПа), а затем в канале МГД-генератора кинетическая энергия плазмы полностью преобразуется в электроэнергию при неизменной температуре и отходящие из канала газы поступаю в парогенератор, где охлаждаются до температуры t1 = 120 °С, а затем выбрасываются в атмосферу, чем условно замыкается газовый цикл. В парогенераторе образуется перегретый водяной пар с параметрами p5 = 30 МПа и t5 = 600 °С, который в турбине изоэнтропно расширяется до давления p6 = 1,5 МПа, затем вторично перегревается до температуры t7 = 600 °С и изоэнтропно расширяется в турбине низкого давления до в конденсаторе p8 = 4 кПа. Конденсат откачивается насосом, который изоэнтропно повышает его давление до p10 = p5 = 30 МПа. Затем рабочее тело поступает в парогенератор и на этом замыкается паровой цикл. Требуется определить термический КПД цикла описанной установки и сравнить его с термическим КПД цикла Карно для того же интервала температур. Изобразить схему установки и дать график соответствующего цикла в Ts- диаграмме. Рабочее тело обладает свойствами воздуха.
можно заказать
Задача 44 категории 1: Парогазовая установка выполнена по схеме, использующей высоконапорный парогенератор, кроме того, выхлопные газы после газовой турбины охлаждается, нагревая воду перед котлоагрегатом до температуры ниже температуры насыщения на 10 °С. Требуется рассчитать удельные затраты топлива на выработку киловатт-часа электроэнергии ПГУ, если известны следующие параметры: теплота сгорания топлива − 33 МДж/м³, объем продуктов сгорания 12 м³/м³. Газовый цикл: р1 = 0,1 МПа, t1 = 20 °С, t3 = 1200 °С, β = 20, ηoiт = 85 %, ηoiк = 87 %. Вода и водяной пар: р1 = 1,3 МПа, t1 = 565 °С, ηoiт = 83 %, р2 = 30 гПа. Недостающие данные обосновать.
можно заказать
Задача 45 категории 1: В реакторе атомной энергетической установки с одноконтурной схемой вырабатывается перегретый пар с параметрами p1 = 2,7 МПа и t1 = 310 °С. Этот пар подается в первую группу ступеней турбины, где адиабатно расширяется до влажности 12 %. Затем пар поступает в смешивающий теплообменник, где переходит в состояние насыщенного пара за счёт смешения с паром из отбора турбины, давление в котором равно pотб = 1,3 МПа. Их теплообменника пар направляется во вторую группу ступеней турбины, где расширяется до давления p2 = 0,003 МПа и затем поступает в конденсатор. Относительный внутренний КПД процессов расширения в турбине одинаков и равен 70 %. Конденсат отработавшего пара подаётся насосом в реактор и на этом цикл замыкается. Требуется дать схему описанной установки и определить расход условного топлива на выработку электроэнергии. Недостающие данные выбрать самостоятельно.
можно заказать
Задача 46 категории 1: В паровую турбину поступает пар с параметрами р = 9 МПа, t = 540 °С. Турбина имеет два регенеративных отбора в подогреватели поверхностного типа с каскадным сбросом конденсата. Из последнего (по ходу пара) подогревателя конденсат сбрасывается в линию питательной воды “после себя”. Давление отборов 0,5 и 0,12 МПа. Давление в конденсаторе 40 гПа. Требуется изобразить схему установки, цикл в термодинамических диаграммах, найти температуру питательной воды.
можно заказать 
Когенерация и теплофикация
Цена 1 Задачи - 70 руб (pdf)
Задача 1 категории 1: Энергоснабжение района. ТЭЦ характеризуется удельным расходом условного топлива 170 г/кВт∙ч, удельной выработкой электроэнергии на тепловом потреблении 400 кВт∙ч/Гкал, удельным расходом топлива 40 кг/ГДж. Тепловой поток у потребителя составляет среднюю величину 140 Гкал/час. Определить экономию топлива в течение отопительного сезона продолжительностью 5 тыс. часов при использовании комбинированной теплофикационной установки вместо раздельного производства тепловой энергии в котельной с КПД 85 %, электроэнергии − на КЭС с удельным расходом условного топлива 320 г/кВт∙ч. Рассеяние электроэнергии в высоковольтных магистральных электросетях – 5 %, в тепловых сетях централизованного теплоснабжения − 20 %, в тепловых сетях котельных − 5 %.
можно заказать
Задача 2 категории 1: Энергоснабжение района. ТЭЦ характеризуется удельным расходом условного топлива 160 г/кВт∙ч, удельной выработкой электроэнергии на тепловом потреблении 450 кВт∙ч/Гкал, удельным расходом топлива 40 кг/ГДж. Тепловой поток у потребителя составляет среднюю величину 140 Гкал/час. Определить экономию топлива в течение отопительного сезона продолжительностью 5 тыс. часов при использовании комбинированной теплофикационной установки вместо раздельного производства тепловой энергии в котельной с КПД 85 %, электроэнергии − на КЭС с удельным расходом условного топлива 320 г/кВт∙ч. Рассеяние электроэнергии в высоковольтных магистральных электросетях – 5 %, в тепловых сетях централизованного теплоснабжения − 20 %, в тепловых сетях котельных − 5 %.
можно заказать
Сопла и истечение
Цена 1 Задачи - 70 руб (pdf)
Задача 1 категории 2: Перегретый пар давлением 10 МПа, величина перегрева 50 °С, вытекает через отверстие из сосуда неограниченной емкости. Давление среды, в которую происходит истечение 1 МПа. Скоростной коэффициент равен 0,9. Найти расход пара, если диаметр отверстия равен 5 мм.
Файл Решения
Задача 2 категории 2: Насыщенный пар воды с начальным давлением p1 = 1,5 МПа поступает в сопло Лаваля и далее в среду с давлением p2 = 0,5 МПа. Расход пара равен 5 кг/с. Требуется определить длину расширяющейся части сопла (угол раскрытия принять самостоятельно), если скоростной коэффициент φ = 0,95. Скорость на входе в сопло равна 40 м/с.
Файл Решения
Задача 3 категории 2: Насыщенный пар воды давлением 1 МПа, вытекает через отверстие из сосуда неограниченной емкости. Давление среды, в которую происходит истечение 0,1 МПа. Скоростной коэффициент равен 0,9. Требуется найти диаметр отверстия, если расход пара равен 5 т/час.
Файл Решения
Задача 4 категории 2: Требуется определить длину расширяющейся части сопла Лаваля, через которое происходит истечение воздуха с начальными параметрами p1 = 1,6 МПа и t1 = 600 °С. Расход воздуха G = 0,6 кг/с. Давление среды, в которую происходит истечение равно 0,1 МПа. Угол раскрытия расширяющееся части сопла принять самостоятельно, скоростной коэффициент сопла φ = 0,93. Скорость на входе в сопло 100 м/с.
Файл Решения
Задача 5 категории 2: Водяной пар давлением 2 МПа, температурой 400 °С поступает в суживающееся сопло со скоростью 50 м/с. Давление среды, в которую происходит истечение 0,55 МПа. Скоростной коэффициент сопла равен 0,9. Найти диаметр устья, если расход пара равен 1 т/час.
Файл Решения
Задача 6 категории 2: Влажный пар воды с начальными параметрами p1 = 1,6 МПа и x1 = 0,98 вытекает в среду давлением p2 = 0,1 МПа через суживающееся сопло, площадь выходного сечения которого равна f = 40 мм2. Скоростной коэффициент сопла φ=0,92. Скорость пара на входе в сопло 75 м/с. Требуется определить секундный расход пара.
Файл Решения
Задача 7 категории 2: Перегретый пар давлением 1 МПа, величина перегрева 50 °С, вытекает через отверстие из сосуда неограниченной емкости. Давление среды, в которую происходит истечение 0,1 МПа. Скоростной коэффициент равен 0,9. Найти расход пара, если диаметр отверстия равен 5 мм.
 Файл Решения
Задача 8 категории 2: Покажите изменение параметров газа по длине канала, постройте процесс в термодинамических диаграммах, определите секундный расход и скорость истечения водяного пара из суживающегося сопла. Коэффициент потерь составляет ξ = 0,2. Характеристика потока перед соплом: скорость 70 м/с, давление 0,6 МПа, температура 400 °С. Давление среды, в которую происходит истечение, равно 0,2 МПа. Диаметр устья сопла 1 мм.
Файл Решения
Задача 9 категории 2: Как велика скорость истечения перегретого пара через сопло Лаваля, если начальные параметры потока p1 = 1,4 МПа и t1 = 300 °С, а давление за соплом равно 0,006 МПа? Чему была бы равна скорость в устье сопла, если бы оно было суживающимся? Теплообменом со стенками пренебречь. Коэффициент скорости сопла равен 0,92. Скорость пара на входе в сопло 60 м/с.
Файл Решения
Задача 10 категории 2: Водяной пар давлением 1 МПа, температурой 200 °С поступает в сопло со скоростью 500 м/с. Давление среды, в которую происходит истечение 0,55 МПа. Скоростной коэффициент сопла равен 0,9. Требуется найти форму сопла, если расход пара равен 1 т/час.
Файл Решения
Задача 11 категории 2: Требуется определить диаметры минимального и выходного сечений сопла Лаваля обдувочного аппарата парового котла с расходом насыщенного пара m = 0,3 кг/с, если начальное давление пара p1 = 2 МПа, скорость пара на входе в сопло 45 м/с, скоростной коэффициент сопла 0,9, а конечное давление p2 = 0,1 МПа.
Файл Решения
Задача 12 категории 2: Влажный пар давлением 1 МПа, степень сухости 0,9 поступает в суживающееся сопло со скоростью 50 м/с. Давление среды, в которую происходит истечение 0,55 МПа. Скоростной коэффициент сопла равен 0,9. Требуется найти расход пара, если диаметр устья равен 10 мм.
Файл Решения
Задача 13 категории 2: Влажный пар с начальными параметрами p1 = 1,5 МПа и x1 = 0,95 со скоростью 55 м/с поступает в сопло Лаваля и затем вытекает из него в среду с давлением p2 = 0,2 МПа с расходом D = 5 кг/с. Требуется пределить площади минимального и выходного сечений сопла, если скоростной коэффициент его φ = 0,95. Скоростью на входе в сопло пренебречь.
Файл Решения
Задача 14 категории 2: Скоростной коэффициент сопла равен 0,9. Как велика скорость истечения перегретого пара через сопло Лаваля, если начальные параметры его p1 = 1,4 МПа и t1 = 300 °С, ω1 = 70 м/с, а конечное давление p2 = 6 кПа? Чему была бы равна эта скорость, если бы сопло было суживающимся? Теплообменом со стенками пренебречь.
Файл Решения
Задача 15 категории 2: Влажный пар с начальными параметрами p1 = 1,5 МПа и x1 = 0,95 вытекает из сопла Лаваля в среду с давлением p2 = 0,2 МПа в количестве M = 5 кг/с. Требуется определить площади минимального и выходного сечений сопла, если скоростной коэффициент его φ = 0,95. Скорость пара на входе в сопло 50 м/с.
Файл Решения
Задача 16 категории 2: Перегретый пар давлением 1 МПа, величина перегрева 50 °С, вытекает через отверстие диаметром 5 мм из сосуда неограниченной емкости. Давление среды, в которую происходит истечение 0,1 МПа. Скоростной коэффициент равен 0,9. Требуется найти расход пара.
Файл Решения
Задача 17 категории 2: Покажите изменение параметров газа по длине канала, постройте процесс в термодинамических диаграммах, определите секундный расход и скорость истечения водяного пара из суживающегося сопла. Коэффициент потерь составляет ξ = 0,1. Характеристика потока перед соплом: скорость 100 м/с, давление 0,5 МПа, температура 400 °С. Давление среды, в которую происходит истечение, равно 0,266 МПа. Диаметр устья сопла 1 мм.
Файл Решения
Задача 18 категории 3: Водяной пар перед суживающимся соплом имеет давление 200 кПа, температуру 150 °С. Скоростной коэффициент сопла равен 0,9. Давление среды, в которую происходит истечение равно 1 бар. Диаметр устья сопла 1 мм. Требуется найти расход пара, показать изменение параметров потока по длине сопла, построить процесс изменения параметров пара при истечении в термодинамических диаграммах.
Файл Решения
Холодильные машины и ТНУ
Цена 1 Задачи - 70 руб (pdf)
Задача 1 категории 2: Требуется сравнить расход рабочего тела аммиачной и фреоновой (фреон-12) холодильных парокомпрессионных машин, имеющих одинаковые схемы, имеющих одинаковую холодпроизводительность Q0. Температура в конденсаторах каждой установки 30 °С, температура в испарителях каждой установки (−10) °С.
Файл Решения
Задача 2 категории 2: Идеальная парокомпрессионная холодильная установка реализует обратный цикл Карно в интервале температур от t1 = −20 °С до t2 = 20 °С. Хладоагентом является на фреон-12, который сжимается в компрессоре до состояния «насыщенный пар». Требуется определить удельные массовые холодпроизводительность установки и работу цикла, а также холодильный коэффициент цикла.
Файл Решения
Задача 3 категории 2: Парокомпрессионная холодильная установка с редуционным вентилем работает в интервале температур от t1 = −20 °С до t2 = 20 °С. Хладоагент − фреон-12, который сжимается в компрессоре до состояния сухого насыщенного пара в теоретической точке. Относительный внутренний КПД компрессора 80 %. Определить удельную холодпроизводительность установки, холодильный коэффициент цикла и работу, затрачиваемую на цикл.
Файл Решения
Задача 4 категории 1: Требуется изобразить схему, цикл, найти холодопроизводительность установки и энергетическую составляющую стоимости единицы холода, если тариф на электроэнергию равен 100 USD/МВт·ч. Компрессор всасывает влажный насыщенный пар диоксида углерода при температуре −15 °С (температура в испарителе) и сжимает его адиабатно, так что окончание изоэнтропного процесса соответствует состоянию «насыщенный пар» при температуре 35 °С (температура в конденсаторе). Относительный внутренний КПД компрессора 80 %. Мощность, потребляемая электродвигателем привода
компрессора, равна 1 МВт.
можно заказать
Задача 5 категории 1: Требуется изобразить схему, цикл и найти энергетическую составляющую стоимости единицы потока холода, вырабатываемого парокомпрессионной холодильной машиной, если тариф на электроэнергию равен 120 USD/МВт·ч. Компрессор всасывает влажный насыщенный пар фреона-12 при температуре минус 10 °С (температура в испарителе) и сжимает его адиабатно, так что окончание изоэнтропного процесса соответствует состоянию «насыщенный пар» при температуре 25 °С (температура в конденсаторе). Относительный внутренний КПД компрессора 80 %. Холодпроизводительность установки 1 ГДж/час.
можно заказать
Задача 6 категории 1: Требуется привести схему, цикл и рассчитать мощность двигателя холодильной установки. Компрессор всасывает влажный насыщенный пар фреона-12 при температуре (−20) °С (температура в испарителе) и сжимает его адиабатно, так что окончание изоэнтропного процесса соответствует состоянию «насыщенный пар» при температуре 35 °С (температура в конденсаторе). Относительный внутренний КПД компрессора 80 %. Холодпроизводительность установки 600 МДж/час.
можно заказать
Задача 7 категории 1: Парокомпрессионная теплонасосная установка (ТНУ) с редукционным вентилем имеет теплопроизводительность 18 МДж/мин. Температура в помещении, отапливаемом с помощью ТНУ, t2 = 20 °С. Температура наружного воздуха t1 = –8 °С. В качестве рабочего тела используется диоксид углерода, который выходит из компрессора в состоянии «насыщенный пар». Требуется рассчитать идеальный цикл установки, определить удельную массовую теплоту процесса теплообмена между рабочим телом и помещением, отопительный коэффициент цикла и работу цикла. Определить также расход хладоагента и теоретическую мощность привода компрессора.
можно заказать
Задача 8 категории 1: Парокомпрессионная холодильная машина имеет холодпроизводительность 1 ГДж/час. Состояние диоксида углерода перед компрессором определяется температурой (−5) °С, степенью сухости х = 0,99. Относительный внутренний КПД процесса равен 75 %. Температура в конденсаторе 40 °С. Определить процентное изменение мощности двигателя установки, если детандирование в редуционном вентиле заменено детандированием с помощью процесса адиабатного расширения. Изобразите схему установки и цикл в термодинамических диаграммах для обоих вариантов исполнения.
можно заказать
Задача 9 категории 1: Тепловой насос имеет мощность двигателя 250 кВт. Рабочее тело – аммиак. Температура окружающей среды (0 °С). Температура в отапливаемом помещении 15 °С. Сжатие в компрессоре адиабатное, необратимое (относительный внутренний КПД компрессора 75 %). Состояние хладоагента в конце изоэнтропного сжатия соответствует состоянию «насыщенный пар». Хладоагент после конденсатора переохлаждается на 5 °С за счет теплообмена с окружающей средой. Изобразить схему установки, цикл, рассчитать энергию, передаваемую обогреваемому помещению в течение часа.
можно заказать
Задача 10 категории 1: Требуется изобразить схему, цикл и найти энергетическую составляющую стоимости единицы теллового потока, вырабатываемого тепловым насосом, если тариф на электроэнергию равен 120 USD/МВт·ч. Компрессор всасывает влажный насыщенный пар аммиака при температуре 0 °С (температура в испарителе) и сжимает его адиабатно, так что окончание изоэнтропного процесса соответствует состоянию «насыщенный пар» при температуре 35 °С (температура в конденсаторе). Относительный внутренний КПД компрессора 80 %. Холодпроизводительность установки 1 ГДж/час. Как соотносятся затраты топлива при теплоснабжении с помощью теплонасосной установки в сравнении с электрообогревом и в сравнении с использованием котельной.
можно заказать
Задача 11 категории 1: Тепловой насос имеет теплопроизводительность, характеризуемую мощностью 150 кВт. Температура окружающей среды (−5 °С). Температура в отапливаемом помещении 25 °С. Рабочее тело – диоксид углерода. Сжатие в компрессоре адиабатное, необратимое (относительный внутренний КПД компрессора 75 %). Состояние хладоагента в конце изоэнтропного сжатия соответствует состоянию «насыщенный пар». Хладоагент после конденсатора переохлаждается на 10 оС за счет теплообмена с окружающей средой. Требуется изобразить схему установки, цикл, найти изменение затрат топлива по отношению к отоплению за счет котельной (удельный расход топлива на выработку единицы тепловой энергии котельной принять самостоятельно). Электроэнергия на обеспечение работы теплового насоса поступает от Лукомльской ГРЭС. Недостающие данные обосновать.
можно заказать
Задача 12 категории 1: Требуется изобразить схему, цикл и найти мощность двигателя холодильной установки. Компрессор всасывает влажный насыщенный пар аммиака при температуре −10 °С (температура в испарителе) и сжимает его адиабатно, так что окончание изоэнтропного процесса соответствует состоянию «насыщенный пар» при температуре 45 °С (температура в конденсаторе). Относительный внутренний КПД компрессора 80 %. Перед дросселем аммиак переохлаждается до температуры 30 °С за теплообмена с окружающей средой. Холодпроизводительность установки 600 МДж/час.
можно заказать
Задача 13 категории 1: Тепловой насос имеет мощность двигателя 15 кВт. Рабочее тело – аммиак. Температура окружающей среды (−5 °С). Температура в отапливаемом помещении равна 25 °С. Сжатие в компрессоре адиабатное, необратимое (относительный внутренний КПД компрессора 75 %). Состояние хладоагента в конце изоэнтропного сжатия соответствует состоянию «насыщенный пар». Хладоагент после конденсатора переохлаждается на 10 °С за счет теплообмена с окружающей средой. Требуется изобразить схему установки, цикл, рассчитать энергию, передаваемую обогреваемому помещению за час.
можно заказать
Задача 14 категории 1: Требуется изобразить схему, цикл и найти энергетическую составляющую стоимости единицы потока холода, вырабатываемого парокомпрессионной холодильной машиной, если тариф на электроэнергию равен 160 USD/МВт·ч. Компрессор всасывает влажный насыщенный пар фреона-12 при температуре минус 10 °С (температура в испарителе) и сжимает его адиабатно, так что окончание изоэнтропного процесса соответствует состоянию «насыщенный пар» при температуре 25 °С (температура в конденсаторе). Относительный внутренний КПД компрессора 80 %. Перед дросселем хладоагент переохлаждается до температуры 15 °С за счет теплообмена с охлаждающей водой. Холодпроизводительность установки 1 ГДж/час.
можно заказать
Задача 15 категории 1: Теплонасосная установка (ТНУ) имеет теплопроизводительность, соответствующую величине мощности 50 кВт. Температура окружающей среды равна 0 °С, температура в помещении, отапливаемом с помощью ТНУ, равна 20 °С. В качестве рабочего тела в ТНУ используется фреон-12.Сжатие в компрессоре адиабатное, необратимое (относительный внутренний КПД компрессора 80 %). Окончанию изоэнтропного сжатия рабочего тела соответствует состояние «насыщенный пар». Хладоагент после конденсатора переохлаждается на 5 °С за счет теплообмена с потоком охлаждающей жидкости. Требуется изобразить схему ТНУ, цикл, найти изменение затрат топлива по отношению к отоплению за счет котельной (удельный расход топлива на выработку единицы тепловой энергии котельной принять самостоятельно). Электроэнергия на обеспечение работы теплового насоса поступает от Березовской ГРЭС. Недостающие данные обосновать.
можно заказать
Задача 16 категории 1: Требуется изобразить схему, цикл, найти холодопроизводительность установки и энергетическую составляющую цены единицы холода, если стоимость электроэнергии равна 180 $/МВт·ч. Компрессор всасывает влажный насыщенный пар аммиака при температуре (−10) °С (температура в испарителе) и сжимает его адиабатно, так что окончание изоэнтропного процесса соответствует состоянию «насыщенный пар» при температуре 25 °С (температура в конденсаторе). Относительный внутренний КПД компрессора 80 %. Перед дросселем аммиак переохлаждается до температуры 15 °С за счет теплообмена с окружающей средой. Мощность, потребляемая электродвигателем привода компрессора, равна 1 МВт.
можно заказать
Задача 17 категории 1: Абсорбционная холодильная бромисто-литиевой установка. Холодпроизводительность равна 600 МДж/час. Температура прямого захоложенного потока воды 7 °С, обратного потока − 12 °С. Холодильный коэффициент чиллера равна 0,72. Температура прямой сетевой воды греющего потока 95 °С, обратной сетевой воды − 70 °С. Требуется изобразить схему, найти мощность привода, расходы греющего потока воды и захоложенного потока, расход оборотной (охлаждающей) воды, если разность температур прямого и обратного потоков оборотной воды равна 8 °С.
можно заказать
Задача 18 категории 1: Парокомпрессионная холодильная машина имеет холодпроизводительность 600 MДж/час. Состояние аммикак перед компрессором определяется температурой (−5) °С, степенью сухости х = 1. Относительный внутренний КПД процесса равен 75 %. Температура в конденсаторе 30 °С. Конденсат переохлаждается на 5 °С за счет использования охлаждающей среды соответствующей температуры. Определить процентное изменение мощности двигателя установки, если детандирование в редуционном вентиле заменено детандированием с помощью процесса адиабатного расширения. Изобразите схему установки и цикл в термодинамических диаграммах для обоих вариантов исполнения.
можно заказать
Задача 19 категории 1: Тепловой насос имеет мощность двигателя 150 кВт. Рабочее тело – аммиак. Температура окружающей среды (0 °С). Температура в отапливаемом помещении 20 °С. Сжатие в компрессоре адиабатное, необратимое (относительный внутренний КПД компрессора 75 %). Состояние хладоагента в конце изоэнтропного сжатия соответствует состоянию «насыщенный пар». Хладоагент после конденсатора переохлаждается на 10 °С за счет теплообмена с окружающей средой. Изобразить схему установки, цикл, рассчитать энергию, передаваемую обогреваемому помещению в течение часа.
можно заказать
Задача 20 категории 1: Абсорбционная холодильная бромисто-литиевой установка. Холодпроизводительность равна 1 ГДж/час. Температура прямого захоложенного потока воды 7 °С, обратного потока − 12 °С. Холодопроизводительность чиллера равна 0,7. Температура прямой сетевой воды греющего потока 105 °С, обратной сетевой воды − 90 °С. Изобразить схему, найти мощность привода, расходы греющего потока воды и захоложенного потока, расход оборотной (охлаждающей) воды, если разность температур прямого и обратного потоков равна 8 °С.
можно заказать
Задача 21 категории 1: Требуется определить экономию тепловой энергии при использовании теплонасосной установки (ТНУ) вместо котельной. Тепловая нагрузка источника равна 10 Гкал/час. Отопительный коэффициент ТНУ равен 5. КПД тепловых сетей – 90 %, КПД электросетей – 90 %, удельным расходом условного топлива на один киловатт-час задаться самостоятельно.
можно заказать
Влажный воздух
Цена 1 Задачи - 70 руб (pdf)
Задача 1 категории 3: Во влажном воздухе с параметрами t1 = 80 °С и φ = 5 % испаряется вода при отсутствии теплообмена с внешней средой. Температура воздуха при этом понижается до t = 40 °C. Определить относительную влажность φ2 н влагосодержание d2 воздуха в конечном состоянии. Задачу решить при помощи hd-диаграммы и привести схему решения.
Файл Решения
Задача 2 категории 3: Требуется определить количество воды в воздухе помещения объемом 200 м3 при температуре 25 °С и влажности 70 %.
можно заказать
Задача 3 категории 3: Для сушки используют воздух с температурой t1 = 25 °С и относительной влажностью φ1 = 80 %. В калорифере его подогревают до температуры t2 = 110 °C и направляют в сушилку, откуда он выходит с температурой t3 = 60 °С. Определить конечное влагосодержание воздуха, расход воздуха и теплоты на испарение 5 кг влаги из высушиваемого материала.
Файл Решения
Задача 4 категории 3: Поток влажного воздуха с температурой 25 °С и влагосодержанием 25 г/кг, расходом 200 м3/час поступает в кондиционер. В помещение поток воздуха поступает с температурой 20 °С и относительной влажностью 70 %. Покажите процессы, протекающие с влажным воздухом, найдите теплоты всех процессов и количество выделяющейся воды.
Файл Решения
Задача 5 категории 3: От материала, помещенного в сушилку, необходимо отнять 1 т воды. Наружный воздух, имея температуру t1 =25 °С и относительную влажность φ1 = 0,7, проходит через калорифер и подогревается, а затем он поступает в адиабатную сушилку и выходит из нее при t2 = 50 °С. Определить количество воздуха, которое необходимо пропустить через сушилку. Задачу решить при помощи hd-диаграммы и привести схему решения.
Файл Решения
Задача 6 категории 3: Поток влажного воздуха с температурой 35 °С и влагосодержанием 25 г/кг, расходом 200 кг/час поступает в кондиционер. В помещение поток воздуха поступает с температурой 25 °С и относительной влажностью 70 %. Покажите процессы, протекающие с влажным воздухом, найдите теплоты всех процессов и количество выделяющейся воды.
Файл Решения
Задача 7 категории 3: От материала, помещенного в сушилку, необходимо отнять 2 т воды. Наружный воздух, имея температуру t1 = 15 °С и относительную влажность φ1 = 0,3, проходит через калорифер и подогревается, а затем он поступает в адиабатную сушилку и выходит из нее при t2 = 50 °С и относительной влажности φ2 = 0,9. Определить количество воздуха, которое необходимо пропустить через сушилку. Задачу решить при помощи id- диаграммы и привести схему решения.
Файл Решения
Задача 8 категории 3: Газовый двигатель всасывает 200 м3/мин воздуха при температуре t=30 °С, давлении p = 0,1 МПа и относительной влажности φ = 0,7. Требуется определить количество воды всасывается двигателем за 1 час? Задачу решить при помощи id- диаграммы и привести схему решения.
Файл Решения
Задача 9 категории 3: Для сушки используется воздух при t1 = 15 °С и φ1 = 10 %. В калорифере температура его повышается до t2 = 50 °С, с этой температурой он поступает в сушильный аппарат, где температура его понижается до t3 = 30 °С. От сушильной камеры отводится 10 % теплоты процесса нагрева воздуха в калорифере. Определить расход воздуха и теплоты на 1 кг испаренной влаги. Задачу решить при помощи id-диаграммы и привести схему решения.
Файл Решения
Задача 10 категории 3: Для влажного воздуха при температуре t = 40 °С и относительной влажности φ = 40 % требуется определить влагосодержание, энтальпию, температуру точки росы, а также парциальные давления пара и сухого воздуха, если барометрическое давление B = 600 мм. рт. ст. Задачу решить при помощи id-диаграммы и привести схему решения.
можно заказать
Задача 11 категории 3: Для сушки используют воздух с температурой t1 = 15 °С и относительной влажностью φ1 = 50 %. В калорифере его подогревают до температуры t2 = 90 °C и направляют в сушилку, откуда он выходит с температурой t3 = 30 °С. Требуется определить конечное влагосодержание воздуха, расход воздуха и тепловой энергии на испарение из высушиваемого материала 5 кг влаги.
Файл Решения
Задача 12 категории 2: Влажный воздух имеет параметры: давление 745 мм. рт. ст., температура 80 °С, парциальное давление водяных паров 20 мм. рт. ст. Давление влажного воздуха увеличено в два раза. Можно ли использовать стандартную id-диаграмму влажного воздуха, если «да», то как? Требуется определить изменение относительной влажности, вызванное указанным изменением давления. Как изменятся другие параметры воздуха?
можно заказать
Задача 13 категории 2: Влажный насыщенный воздух имеет температуру 25 °С. На каждый килограмм влажного воздуха к нему подводится 50 кДж энергии в тепловой форме. Далее воздух увлажняется до состояния φ = 100 %, при этом тепловые потери сушильной камерой составляют 10 % от затраченной энергии на нагрев воздуха в калорифере. Требуется изобразить процесс в id- диаграмме и определить параметры воздуха в конечной точке.
можно заказать
Задача 14 категории 1: Для полного сгорания углерода необходимо 100 кг кислорода. Требуется найти парциальное давление атмосферного азота в продуктах сгорания, находящихся при давлении 98 кПа. Влагосодержание воздуха, поступающего на горение, равно 15 г/кг. Требуется определить также температуру точки росы продуктов сгорания.
можно заказать

ЕСЛИ РЕШЕНИЙ ВАШЕЙ ЗАДАЧИ НЕТ СРЕДИ ПРЕДСТАВЛЕННЫХ ВАРИАНТОВ - СООБЩИТЕ НАМ И ЧЕРЕЗ 3 ДНЯ ОНО ПОЯВИТСЯ НА САЙТЕ!

ВВЕДИТЕ НУЖНЫЙ № ЗАДАЧИ И ВАРИАНТ ИСХОДНЫХ ДАННЫХ ПО ПОСОБИЮ. ЕСЛИ ЕСТЬ РАЗЛИЧИЯ С ОРИГИНАЛОМ, ЗАГРУЗИТЕ ЗАДАНИЕ ПОЛНОСТЬЮ!

  • Вложение (Макс: 10) Мб
Если возникли трудности с отправкой вложенных файлов - пишите на d.kamshilin@unisolver.ru