Теплотехника

Задание № 1
Расчет времени образования взрывоопасной концентрации
В производственном помещении размерами 19 х 15 х 4,9 (м) проходит газопровод диаметром D = 12 (мм), температурой газа t1 = 10 (оC) и избыточном давлении Р1 = 19,2 (см вод.ст.). В результате аварии на поверхности трубопровода образовался свищ (трещина) площадью F = 1,2 (мм2).
Оценить время образования взрывоопасной концентрации в помещении, а также величины скоростей газового потока в трубопроводе и на срезе сви-ща. Условия в помещении до аварии считать комфортными. Результаты рас-чета представить в виде таблицы.
Газ – С2Н2.

Задание № 2
Термический расчет цикла ДВС
Цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания пожарного автомобиля имеет следующие характеристики: степень сжатия e = 15; степень повы-шения давления l = 2;  степень предварительного расширения r = 1,6; начальное давление P1 = 101 (кПа); начальная температура t1 = 15 (oC).
Принимая в качестве рабочего тела 1 кг продуктов горения с удельной изобарной теплоемкостью Ср = 950 (кДж/кг 0С) и удельной изохорной тепло-емкостью Сv = 860 (кДж/кг 0С), необходимо определить:
- параметры состояния рабочего тела в характерных точках цикла (давление, температуру, удельный объем);
- тепло и работу, для каждого из процессов, входящих в цикл;
- термический КПД цикла, сравнив его с КПД цикла Карно, имеющего одинаковые по сравнению с расчетным циклом максимальное и минимальное значения температур.
Вычертить графики цикла в полулогарифмическом масштабе в P-v коор-динатах. Результаты расчета представить в виде таблицы.
μ = 37 кмоль/кг.

Задание № 3
Определение времени безопасной работы личного состава в зоне интенсивного теплового излучения
В результате аварии произошел пролив жидкого топлива на площадь F = 190 (м2) с последующим возгоранием при температуре наружного воздуха  tf = 15 (оС)  и атмосферном давлении Р = 750 (мм. рт. ст.).
Определить возможное время работы личного состава в зоне интенсивного теплового излучения в радиусе R = 28 (м) от центра пролива.
Топливо – НФ (сырая нефть).

Задание № 4
Определение толщины защитной гильзы
По стальному паропроводу с внутренним диаметром D1 = 89 (мм) и толщиной стенки δ1 = 3 (мм) двигается перегретый водяной пар с температурой tf1 = 185 (oC). Температура окружающего воздуха равна tf2 = 26 (oC).
Определить необходимую толщину защитной гильзы, считая значение температуры на наружной поверхности tw3 = 87 (oC) предельным, при возможном контакте гильзы с горючим материалом, а также ошибку приближения при числе циклов приближений не менее трех.
Материал защитной гильзы – Газобетон на молотом песке, ρ = 480 кг/м3.