Задачи по Термодинамике САФУ (СЕВМАШВТУЗ) г. Северодвинска
Методические указания и контрольные задания для студентов ЗФО за 2017 г.
Кафедра «Океанотехника и энергетические установки»
Задача 1
Смесь газов с начальными параметрами P1 и T1 расширяется до конечного объема V2 = α · V1. Расширение может осуществляться по изотерме, адиабате и политропе с показателем "n". Определить газовую постоянную смеси, ее массу или начальный объем, конечные параметры, работу расширения, теплоту процесса, изменение внутренней энергии и энтропии. Дать сводную таблицу результатов и проанализировать ее. Показать процессы в pυ и Ts диаграммах.
Варианты Решений 0 - 9 Задачи 1 с Исходными данными:
Цена Варианта - 200 руб (pdf)
| ВАРИАНТ | m1, кг | Газ 1 | m2, кг | Газ 2 | n | α | р1, МПа | Т1, К | Файл |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Вариант 0 | 2 | O2 | 8 | N2 | 1,25 | 20 | 5 | 2000 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 1 | 5 | CO | 5 | CO2 | 1,15 | 18 | 4 | 2100 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 2 | 3 | CO2 | 7 | O2 | 1,3 | 16 | 7 | 2200 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 3 | 6 | N2 | 4 | CO2 | 1,28 | 14 | 6 | 1400 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 4 | 5 | H2O | 5 | CO | 1,2 | 12 | 8 | 1600 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 5 | 2 | O2 | 8 | N2 | 1,1 | 10 | 10 | 1800 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 6 | 2,5 | N2 | 7,5 | H2 | 1,22 | 11 | 5,6 | 1900 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 7 | 3 | CH4 | 7 | CO | 1,4 | 13 | 9 | 1750 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 8 | 5 | CO2 | 5 | CO | 1,27 | 15 | 4,8 | 1500 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 9 | 6 | CH4 | 4 | H2 | 1,21 | 17 | 7,2 | 1700 | РЕШЕНИЕ |
Задача 2
Для сложного термодинамического процесса изменения состояния водяного пара и каждого элементарного процесса найти удельную теплоту, работу и изменение внутренней энергии. Изобразить процессы в hs- и Ts- диаграммах водяного пара (схематично)
Варианты Решений 0 - 9 Задачи 2 с Исходными данными:
Цена Варианта - 200 руб (pdf)
| t1, ˚C | х1 | P2, МПа | t3, ˚C | х4 | Файл | |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Вариант 1 | 200 | 0,95 | 1,0 | 500 | 0,9 | РЕШЕНИЕ |
| Процессы: | t = const | p = const | s = const | |||
| P1, МПа | х1 | t2, ˚C | р3, МПа | х4 | ||
| Вариант 4 | 5 | 0,9 | 500 | 1 | 0,8 | РЕШЕНИЕ |
| Процессы: | p = const | s = const | p = const | |||
| P1, МПа | х1 | t2, ˚C | р3, МПа | х4 | ||
| Вариант 5 | 5 | 0,85 | 400 | 0,1 | 1 | РЕШЕНИЕ |
| Процессы: | p = const | t = const | s = const | |||
| P1, МПа | t1, ˚C | P2, МПа | х3 | х4 | ||
| Вариант 6 | 5 | 600 | 1 | 1 | 0,8 | РЕШЕНИЕ |
| Процессы: | t = const | p = const | s = const | |||
| P1, МПа | х1 | P2, МПа | t3, ˚C | х4 | ||
| Вариант 7 | 2 | 0,85 | 1,5 | 450 | 1,0 | РЕШЕНИЕ |
| Процессы: | t = const | p = const | s = const | |||
| P1, МПа | х1 | х2 | t3, ˚C | р4, МПа | ||
| Вариант 8 | 0,1 | 0,8 | 1 | 400 | 0,1 | РЕШЕНИЕ |
| Процессы: | s = const | p = const | t = const | |||
| P1, МПа | 𝑣1 | t2, ˚C | х3 | х4 | ||
| Вариант 9 | 0,3 | 0,5 | 300 | 1 | 0,8 | РЕШЕНИЕ |
| Процессы: | p = const | s = const | p = const | |||
Задача № 3
Газ с начальным давлением Р1 и температурой t1 вытекает через суживающееся сопло в среду с давлением Р2. Площадь выходного сечения сопла S2. Определить конечную температуру, скорость истечения и массовый расход газа.
Варианты Решений 0 - 9 Задачи 3 с Исходными данными:
Цена Варианта - 100 руб (pdf)
| Вариант | Газ | p1, МПа | t1, ℃ | p2, МПа | S, мм2 | Файл |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Вариант 0 | Водяной пар | 10 | 167 | 4 | 40 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 1 | Кислород | 9 | 97 | 3 | 25 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 2 | Углекислый газ | 7 | 137 | 2 | 37 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 3 | Воздух | 6,5 | 157 | 3,5 | 27 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 4 | Водяной пар | 7,5 | 177 | 4,5 | 33 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 5 | Метан | 6 | 127 | 2,5 | 24 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 6 | Угарный газ | 8,5 | 147 | 3,5 | 35 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 7 | Азот | 10 | 107 | 6 | 32 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 8 | Водяной пар | 10,5 | 187 | 3,5 | 44 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 9 | Воздух | 8 | 117 | 4 | 30 | РЕШЕНИЕ |
Задача № 4
Конденсационная паровая турбина служит для привода генератора мощностью Nэл. Параметры пара на входе в турбину p1, t1; давление в конденсаторе p2; внутренний КПД турбины ηi, механический ηмех. Определить секундный и удельный (на один кВт.ч) расходы пара на турбину и термический КПД цикла Ренкина. Найти, как изменится мощность турбины и термический КПД цикла при дроссельном регулировании, если начальное давление пара уменьшится на 40 % при постоянном массовом расходе пара. Изобразить примерный вид процессов в Ts- и hs - диаграммах состояния.
Варианты Решений 0 - 9 Задачи 4 с Исходными данными:
Цена Варианта - 150 руб (pdf)
| Вариант | Nэл, кВт | ηi | р1, МПа | t1, °C | р2, кПа | ηм | Файл |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| Вариант 0 | 3000 | 0,74 | 10 | 500 | 6 | 0,92 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 1 | 5500 | 0,78 | 12 | 560 | 5 | 0,88 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 2 | 4000 | 0,75 | 4,8 | 420 | 4 | 0,94 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 3 | 3500 | 0,8 | 13 | 580 | 4,5 | 0,96 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 4 |
5000 | 0,79 | 6 | 440 | 3,5 | 0,87 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 5 | 4500 | 0,72 | 9 | 510 | 5,5 | 0,9 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 6 | 6000 | 0,84 | 8 | 480 | 3 | 0,93 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 7 | 2000 | 0,82 | 7,6 | 450 | 4 | 0,95 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 8 | 4600 | 0,76 | 5 | 400 | 4,5 | 0,91 | РЕШЕНИЕ |
| Вариант 9 | 4800 | 0,72 | 11 | 540 | 5 | 0,94 | РЕШЕНИЕ |
Готовые Варианты: 1, 4 - 9 Задач с 1 по 4 (pdf)
Цена ВАРИАНТА - 550 руб.