Теплотехника - Контрольная работа Вариант №90

Описание

Задача 1.
Смесь, состоящая из М1 киломолей азота и М2 киломолей кислорода с начальными параметрами р1=1 МПа и Т1=1000 К, расширяется до давления р2. Расширение может осуществляться по изотерме, адиабате и политропе с показателем n.
Определить: газовую постоянную смеси, ее массу и начальный объем, конечные параметры смеси, работу расширения, теплоту, участвующую в процессе, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Дать сводную таблицу результатов и анализ ее. Показать процессы в pv- и Тs- диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы.

Ответить на вопрос: как зависит работа расширения от показателя политропы n и почему?

Задача 2.
1 кг водяного пара с начальным давлением р1 и степенью сухости х1 изотермически расширяется; при этом к нему подводится теплота q.
Определить: пользуясь hs-диаграммой, параметры конечного состояния пара, работ расширения, изменения внутренней энергии, энтальпии, энтропии. Решить также задачу, если расширение происходит изобарно. Изобразить процессы в pv-, Тs- и hs-диаграммах. Исходные данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы.

Ответить на вопросы: в каком процессе (t=const или р=const) при
заданных х1, р1 и q работа будет больше и за счет чего? Упростятся ли расчеты процессов t=const или р=const, если конечная точка попадает в область влажного пара?

Задача 3.
Расход газа в поршневом одноступенчатом компрессоре составляет V1 при давлении р1=0,1 МПа и температуре t1. При сжатии температура газа повышается на 200 0С. Сжатие происходит по политропе с показателем n.
Определить: конечное давление, работу сжатия и работу привода компрессора, количество отведенной теплоты (в киловаттах), а также теоретическую мощность привода компрессора. Исходные данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы.

Ответить на вопросы: как влияет показатель политропы на конечное давление при выбранном давлении р1 и фиксированных t1 и t2 (ответ иллюстрируйте в Тs-диаграмме)? Чем ограничивается р2 в реальном компрессоре (кроме ограничения по максимально допустимой конечной температуре)?

Задача 4.
Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника, в котором вода нагревается горячими газами. Расчет произвести для прямоточной и противоточной схемы. Привести графики изменения температур для обеих схем движения. Значения температур газа t1` и t1``, воды t2` и t2``, расхода воды М и коэффициента теплоотдачи К выбрать из таблицы.

Ответить на вопросы: какая из схем теплообменников (прямоточная или противоточная) имеет меньшую поверхность и почему? С какой стороны стенки необходимо ставить ребра, чтобы заметно увеличить теплопередачу?

Задача 5.
Определить индикаторную мощность Ni двухтактного двигателя внутреннего сгорания по его конструктивным параметрам и среднему индикаторному давлению. Значения диаметра цилиндра двигателя D, ход поршня s, угловую скорость коленчатого вала ω, число цилиндров z и
среднее индикаторное давление рi выбрать из таблицы.

Ответить на вопрос: чем отличаются процессы приготовления горючей смеси и ее воспламенение в карбюраторных и дизельных двигателях?

Список использованной литературы