теплотехника 4
Задача 1
В идеальный поршневой компрессор поступает М кг/с воздуха с начальными параметрами Р1 = 0,1 МПа и t1 = 27 0С. Воздух сжимается до давления Р2.
Определить начальный v1 и конечный v2 удельные объемы, м3/кг; конечную температуру t2, 0С; изменение энтропии Δs, кДж/(кг К); удельную работу сжатия l, кДж/кг; мощность компрессии N, кВт; а также количество теплоты, отводимой в процессе сжатия Q, кВт и при изобарном охлаждении воздуха в промежуточных охладителях Q0, кВт.
Расчет произвести последовательно для одноступенчатого компрессора с изотермическим, обратимым адиабатным и политропным сжатием, а также для двухступенчатого компрессора с политропным сжатием и промежуточным охлаждением воздуха. Показатель политропы для отдельных ступеней принять одинаковым и равным n.
Изобразить в Pv- и Ts- координатах процессы сжатия
Задача 2
Определить удельную работу lц и термический КПД ηt цикла простей-шей паротурбинной установки (цикла Ренкина), в которой водяной пар с начальным давлением Р1 = 3 МПа и степенью сухости х1 = 0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на Δt, затем пар изоэнтропно расширяется в турбине до давления Р2.
Определить степень сухости пара в конце расширения. Определить также lц, ηt и х2 для условия, когда пар после парогревателя дросселируется до давления P'1 (при неизменной давлении Р2).
Изобразить схему простейшей паротурбинной установки и дать ее краткое описание. Изобразить цикл Ренкина в Pv-, Ts- диаграммах
Задача 3
По горизонтальной расположенной стальной трубе (λтр = 40 – 50 Вт/м К) со скоростью ω, м/с течет вода, имеющая температуру tв, 0С. Снаружи труба охлаждается воздухом температура которого tвозд, 0С при условии свободной конвекции.
Определить коэффициенты теплоотдачи α1 и α2 соответственно от воды к стенке трубы к воздуху, коэффициент теплопередачи kl и тепловой поток ql, отнесенные к 1 м блины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d1, внешний – d2
Задача 4
Определить поверхность нагрева рекуперативного газовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей. Объемный расход нагреваемого воздуха при нормальных условиях V, средний коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к воздуху k, начальные и конечные температуры продуктов сгорания и воздуха соответственно равны t'1, t"1, t'2, t"2.
Изобразить для обоих случаев графики зависимости температуры теп-лоносителей от величины поверхности теплообмена