ЗАДАЧА 1
В двухступенчатом поршневом компрессоре происходит сжатие газа от начального давления р1=0,1 МПа до давления р2. После сжатия в первой ступени газ охлаждается в промежуточном холодильнике до начальной температуры t1. Объемный расход газа через компрессор V (при нормальных условиях); сжатие в обеих ступенях происходит по политропе с показателем n; температура воды, охлаждающей компрессор, повышается на Dt. Определить работу сжатия и теоретическую мощность компрессора, расход охлаждающей воды, прокачиваемой (последовательно) через рубашки цилиндров и промежуточный холодильник, изменение внутренней энергии и энтропии газа при сжатии и объемный расход газа на выходе из компрессора. Определить также работу сжатия и теоретическую мощность компрессора при изотермическом сжатии газа. Процессы сжатия и охлаждения показать в р-v и Т-s диаграммах.
Данные для решения задачи выбрать из табл. 4.11.
Таблица 4.11
Последняя цифра шифра 9 Воздух 300 4 7 10 17 1,26
ЗАДАЧА 2
Показать сравнительным расчетом целесообразность применения пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, определив работу, получаемую в турбине, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух различных значений начальных и конечных параметров пара. Указать конечное значение степени сухости x2 (при давлении р2). Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание ее работы и ее цикл в Т – s и
h – s диаграммах.
Данные для решения задачи выбрать из табл.4.12 .
Таблица 4.12
Последняя цифра шифра 9 1,5 250 20 7 8 460 4
Для определения термодинамических свойств воды и водяного пара использовать h-s диаграмму водяного пара рис. 1 приложения 2.
ЗАДАЧА 3
Определить холодильный коэффициент паровой аммиачной установки (с дросселем) по известной температуре влажного пара NH3 на входе в компрессор t1 и температуре сухого насыщенного пара NH3 за компрессором t2. По заданной холодопроизводительности Qо определить также массовый расход аммиака и теоретическую мощность привода компрессора. Изобразить схему установки и ее цикл в Т-s диаграмме.
Данные для решения задачи выбрать из табл. 4.13.
Таблица 4.13
Последняя цифра шифра 9 -20 30 7 150
ЗАДАЧА 4
Предложить оптимальную конструкцию двухслойной тепловой изоляции паропровода диаметром d2/d1, если толщины слоев одинаковы d2=d3, температура внутренней поверхности трубы t1, наружной поверхности изоляции t4. Коэффициенты теплопроводности материала трубы l1=55 Вт/(м×К), одного из слоев изоляции l2, другого l3. Для решения задачи рассмотреть различные случаи расположения изоляции (1-2-3, 1-3-2), определить потери теплоты с единицы длины паропровода и температуры на границе соприкосновения слоев для каждого случая. Построить графики изменения температуры в слоях изоляции.
Данные, необходимые для решения задачи, принять из табл. 4.14 .
Таблица 4.14
Последняя цифра шифра 9 150 159 65 7 180 30 0,44 0,07
ЗАДАЧА 5
По горизонтально расположенной стальной трубе с коэффициентом теплопроводности l=17 Вт/(м×К) со скоростью w1 течет вода, имеющая температуру tв. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого tвоз, а давление 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи a1и a2 соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху; коэффициент теплопередачи - k и тепловой поток ql, отнесенный к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d1, а внешний – d2.
Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 4.15 .
Таблица 4.15
Последняя цифра шифра 9
Предпоследняя цифра шифра 7
ЗАДАЧА 6
Определить поверхность нагрева газоводяного рекуперативного теплообменника, работающего по противоточной схеме. Греющий теплоноситель – дымовые газа с начальной температурой t′г и конечной t′′г. Расход воды через теплообменник – GВ, начальная температура воды t′в, конечная t′′в. Коэффициент теплоотдачи от газа к стенке принять aГ, от стенки трубы к воде aВ. Теплообменник выполнен из стальных труб (коэффициент теплопроводности l=50 Вт/(м×К) с наружным диаметром d=50 мм и толщиной стенки d=4 мм). Определить также поверхность теплообменника по прямоточной схеме и сохранении остальных параметров неизменными. Для обеих схем движения (противоточной и прямоточной) показать графики изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена. Указать преимущества противоточной схемы. Данные для решения задачи выбрать из табл. 4.16 .
Таблица 4.16
Последняя цифра
шифра 9 2,7 410 160 8 110 7 38 3900
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ