теплотехника

Задача А - 1
V1, м3 газа с начальным давлением р1 и начальной температурой t1 сжимается до изменения объёма в  раз ( = V1/V2).
Сжатие происходит по изотерме, адиабате и политропе с показателем политропы n. Определить массу газа, конечный объём, температуру, работу сжатия, количество отведённой теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии газа для каждого из процессов.
Изобразить процессы сжатия в p,v и T,s – диаграммах. Исходные данные приведены в таблице 1. Результаты расчетов свести в таблицу 2.
Задача А - 2

В паротурбинной установке, работающей по циклу Ренкина, водяной пар с начальным давлением р1=10 МПа и степенью сухости х1=0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на t. Далее пар по адиабате расширяется в турбине до давления р2. Определить по h,s – диаграмме количество теплоты (на 1 кг пара), подведённое в пароперегревателе, работу в турбине и степень сухости пара х2 в конце расширения. Определить также термический КПД цикла. Изобразить циклы в p,v; T,s и h,s – координатах.

Задача А - 3

Пар хладона R-12 при температуре t1 поступает в компрессор, где изоэнтропно сжимается до давления, при котором его температура становится равной t2, а сухость пара х2=1. Из компрессора хладон поступает в конденсатор, где при постоянном давлении превращается в жидкость, после чего адиабатно расширяется в дросселе до температуры t4=t1.
Определить холодильный коэффициент установки, массовый расход хладона, а также теоретическую мощность привода компрессора, если холодопроизводительность установки Qо. Изобразить схему установки и её цикл в T,s – диаграмме.

Задача А – 4

В баке с водой установлен паровой подогреватель, который представляет собой горизонтальный змеевик из труб диаметром d. Температура воды в баке tж, средняя температура поверхности нагревателя tст.
Определить коэффициент теплоотдачи от нагревателя к воде. Каким будет коэффициент теплоотдачи, если в бак установить мешалку, создающую перпендикулярный оси нагревателя поток жидкости со скоростью w?

Задача А – 5
В паровом подогревателе вода нагревается от температуры t¢ до температуры t¢¢.
Определить поверхность нагрева подогревателя и расход пара для противоточной схемы движения теплоносителей, если:
- давление пара р, степень сухости его х;
- температура конденсата tК;
- производительность аппарата по воде m;
- коэффициент теплоотдачи со стороны пара α1, со стороны воды α2.
Толщина стальной стенки теплообменника 3 мм. Стенка покрыта слоем накипи толщиной 0,5 мм.
Коэффициент полезного использования теплоты hm..
Теплоёмкость воды: сВ = 4,19 кДж/(кг•К).
Коэффициенты теплопроводности:
стали λСТ = 45 Вт/(м•К), накипи λН = 1,75 Вт/(м•К).

Задача А-6

Воздух из сушильной установки направляется в противоточный воздухоподогреватель системы воздушного отопления.
Определить поверхность нагрева воздухоподогревателя, если:
производительность установки по испаренной влаге m;
температура холодного воздуха перед сушилкой tА, относительная влажность А;
температура воздуха после калорифера tВ;
температура отработавшего воздуха после сушилки tС;
температура отработавшего воздуха после воздухоподогревателя tД;
температура нагреваемого воздуха:
перед воздухоподогревателем t¢ = tА;
после воздухоподогревателя t¢¢;
коэффициент теплопередачи воздухоподогревателя k;
коэффициент полезного использования тепла в воздухоподогревателе m.
Определить также годовое количество сэкономленного тепла и стоимость утилизированного тепла отработавшего воздуха. Стоимость тепла SQ принять равной 200 руб/ГДж, а число часов работы сушилки за год =5000. Изобразить процесс в h,d – диаграмме.