Задачи по ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕРМОДИНАМИКЕ и ТЕПЛОТЕХНИКЕ УГНТУ филиал г. Салават

Для газовой смеси, имеющей определенный, объем каждого компонента, определить: объемный состав смеси; массовый состав смеси; удельные газовые постоянные компонентов и смеси; − кажущуюся молекулярную массу смеси; массы и парциальные давления компонентов, при давлении смеси (P_см, МПа), объеме смеси (м³) и температуре (t_см); плотность и удельный объем компонентов и смеси при заданных и нормальных физических условиях; средние теплоемкости смеси (массовую и объемную) при Р = const и V = соnst; затрату теплоты на нагревание (охлаждение) смеси до t₂ при P = соnst и при V= соnst. Исходные данные взять из таблиц 1 и 2. Значения теплоемкостей в зависимости от температуры представлены в приложении Б.

Варианты Решений 00 - 15, 57, 94 Задачи 1 с Исходными данными:

Цена Варианта - 150 руб (pdf)

Продукты сгорания из печи установки гидроочистки в количестве G₁ при температуре Т₁ и постоянном давлении нагревают водородсодержащий газ (ВСГ) от температуры t₁ до t₂. Температура продуктов сгорания на выходе из теплообменного аппарата Т₂. Массовый состав продуктов сгорания и ВСГ представлен в таблице 4. Определить: секундный расход ВСГ; количество теплоты, переданное продуктами сгорания ВСГ; изменение внутренней энергии продуктов сгорания и ВСГ в процессе теплообмена; термодинамическую работу продуктов сгорания и ВСГ.

Варианты Решений 13, 57, 94 Задачи 2 с Исходными данными:

Цена Варианта - 100 руб (pdf)

Сухой газ массой 1 кг совершает ряд последовательных термодинамических процессов (1-2; 2-3; 3-4). Определить: давление, удельный объем и температуру газа в каждой точке (1,2,3,4); для каждого процесса определить: 1) изменение внутренней энергии, 2) изменение энтальпии, 3) теплоту процесса, 4) термодинамическую работу расширения, 5) потенциальную работу; суммарное количество подведенной и отведенной теплоты и работы; построить в рv – координатах графическое изображение процессов. Исходные данные взять из таблиц 5 и 6. Теплоемкости газа считать не зависящими от температуры (приложение А, таблица А1). Удельную газовую постоянная для газа взять из приложения А (таблица А2).

Варианты Решений 13, 57, 94 Задачи 3 с Исходными данными:

Цена Варианта - 100 руб (pdf)

Водяной пар изменяет свое состояние в процессах 1-2-3-4-5. Процесс 1-2 изохорный, 2-3 изобарный, 3-4 изотермический, 4-5 адиабатный. Начальная степень сухости пара х₁ = 0,9. Параметры пара в точках 1,2,3,4,5 приведены в таблице 9. Определить: недостающие параметры состояния в каждой точке (p, v, t); изменение внутренней энергии (Δu); изменение энтропии (Δs); изменение энтальпии (Δh); внешнюю теплоту (q); работу расширения пара (l). Использовать hs - диаграмму водяного пара. Результаты представить в виде таблиц 10 и 11.

Варианты Решений 02, 09, 13, 14, 57 Задачи 4 с Исходными данными:

Цена Варианта - 150 руб (pdf)

Водяной пар, имея начальные параметры Р₁ = 2 МПа и степень сухости х₁ = 0,9, нагревается при постоянном давлении до температуры t₂ (процесс 1-2) , затем дросселируется до давления Р₂ (процесс 2-3 ). При давлении Р₂ пар попадает в сопло Лаваля, где расширяется до давления Р₃ = 0,05 МПа (процесс 3-4). Определить, используя hS − диаграмму водяного пара (приложение Д, рисунок Д1): количество теплоты, подведенное к пару в процессе 1-2; изменение внутренней энергии и конечную температуру дросселирования t₃ в процессе 2-3; конечные параметры и скорость пара на выходе из сопла Лаваля; расход пара в процессе изоэнтропного (адиабатного) истечения 3-4, если площадь минимального сечения сопла f_min. Все процессы показать в hS –диаграмме.

Газ − воздух с начальной температурой t₁ = 27 °С сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления Р₁ = 0,1 МПа до давления Р₂. Сжатие может происходить по изотерме, по адиабате и по политропе с показателем политропы n. Определить для каждого из трех процессов сжатия: конечную температуру газа t₂ °C; отведенную от газа теплоту Q, кВт; теоретическую мощность компрессора N, если его производительность G. Дать сводную таблицу и изображение процессов в РV- и Тs- диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 13.

Варианты Решений 13, 57, 94 Задачи 6 с Исходными данными:

Цена Варианта - 100 руб (pdf)

Для теоретического цикла ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении определить: параметры (Р,v, t) рабочего тела (воздуха) в характерных точках цикла 1,2,3 и 4; подведенную и отведенную теплоту; работу и термический КПД цикла; теоретическую мощность ГТУ при заданном расходе воздуха G. Начальное давление р₁ = 0,1 МПа, начальная температура t₁ = 27, ºC, степень повышения давления в компрессоре π, температура газа перед турбиной t₃. Дать схему и цикл установки в РV- и Тs- диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 14.

Варианты Решений 13, 57, 94 Задачи 7 с Исходными данными:

Цена Варианта - 100 руб (pdf)

Водяной пар с начальным давлением Р₁ = 5 МПа и степенью сухости х₁ = 0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на Δt; после перегревателя пар изоэнтропно (адиабатно) расширяется в турбине до давления Р₂. Пользуясь hs- диаграммой для водяного пара (приложение Д, рисунок Д1), определить: количество теплоты (на 1 кг пара), подведенной к нему в пароперегревателе; работу цикла Ренкина и степень сухости пара х₂ в конце расширения; термический КПД цикла; работу цикла, КПД цикла и конечную степень сухости, если после пароперегревателя пар с давлением Р₁ дросселируется до давления Р’₂, а затем адиабатно расширяется до давления Р₂. Изобразить процессы, происходящие в паротурбинной установке в Тs- диаграмме.

Варианты Решений 13, 57, 94 Задачи 8 с Исходными данными:

Цена Варианта - 100 руб (pdf)

Пар фреона-12 при температуре t₁ поступает в компрессор, где адиабатно сжимается до давления, при котором его температура становится равной t₂, а степень сухости х = 1. Из компрессора фреон поступает в конденсатор, где при постоянном давлении превращается в жидкость (х₃ = 0), после чего расширяется в редукционном вентиле (дросселируется до температуры) t₄ = t₁. Определите холодильный коэффициент установки, массовый расход фреона, а также теоретическую мощность привода компрессора, если холодильная мощность установки Q. Изобразите принципиальную схему паровой компрессионной холодильной установки и ее цикл в Тs- и is – диаграммах.

Варианты Решений 13, 57, 94 Задачи 9 с Исходными данными:

Цена Варианта - 100 руб (pdf)