10 Задачи по теплотехнике часть 2
Задача 30 (Теплотехника) Воздух с начальным объёмом V1 , начальным давлением р1 и начальной температурой t1 сжимается до уменьшения объёма в e раз. Определить массу сжимаемого воздуха, конечные его параметры (давление, температура и удельный объём), величину работу сжатия, количество отведённого или подведённого тепла, изменение внутренней энергии. Начальный объём газа и степень сжатия принять по таблице 4 в соответствии с последней цифрой шифра студента.
Данные таблицы 4
V1 = 170м3
e = 10
Примечание: Под степенью сжатия понимают соотношение с e = V1/V2
Показать политропы n, а также начальное давление р1 и начальную температуру t1 сжимаемого воздуха принять по таблице 5 в соответствии с последней цифрой шифра студента.
Данные таблицы 5
n = 1,6
р1 =0,3 МПа
t1 =35 °С
Скачать решение задачи 30 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 31 (Теплотехника) Плоскую стальную стенку толщиной бс омывают с одной стороны горячие газы с температурой t1, а с другой – воды с температурой t2.
Определить коэффициент теплопередачи от газов к воде, удельный тепловой поток через стенку и температуру обеих её поверхностей.
Коэффициент теплопроводности стали λ =46,5 Вт/м*К. Значения бс, а так же коэффициентов теплоотдачи от газов к стенке α1 и от стенки к воде α2 принять по таблице 6 в соответствии с последней цифрой шифра студента.
Данные таблицы 6
бс = 15мм
α1 = 55 Вт/м2*К
α2 = 3000 Вт/м2*К
Значение температур газов t1 и воды t2 взять по таблице 7 в соответствии с последней цифрой шифра студента.
Данные таблицы 7
t1 =830°С
t2 =130°С
Скачать решение задачи 31 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 32 (Теплотехника) Вычислить плотность теплового потока, температуры поверхностей контакта и рабочую поверхность теплообменного аппарата для трубчатой печи нагрева расплава солей до температуры t2К С. Обходящими газами с начальной температурой tН С. Начальная температура расплава солей t2H С, стена печи состоит из слоёв: кладка огнеупорного кирпича толщиной 30 см., стали толщиной 12 мм. и слоя асбеста толщиной 45 мм. Внутренняя температура печи t1К С. Наружная температура слоя асбеста 45 С. Расход отходящих газов G1 т/ч, расход расплава солей G2 кг/ч. Печь работает противотоком. Коэффициент теплоотдачи от газа и стенки трубопровода 60 Вт/м2*С. Коэффициент теплоотдачи от стенки трубопровода и расплаву солей 4800 Вт/м2*С.
Данные таблицы 8
t1H=630 °С
t1К=460 °С
t2H=65 °С
t2К=360 °С
G1 = 14 т/ч
G2 = 1500 кг/ч
Скачать решение задачи 32 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 33 (Теплотехника) Определить поверхность нагрева воздухоподогревателя, обогреваемого дымовыми газами, при проточном движении газов и воздуха в нём.
Температуру воздуха, поступающего в подогреватель, принять 250 С (tn/). Значения количества подогреваемого воздуха V и коэффициента теплоотдачи от дымовых газов к воздуху принять по таблице 5 в соответствии с № варианта. Температуры воздуха за воздухоподогревателем дымовых газов перед воздухоподогревателем и за ним принять по таблице 6 в соответствии с номером варианта студента.
Данные таблицы 5
V=25000м3/ч
К= 17 Вт/(м2*К)
Данные таблицы 6
tk/ =190 С возд.
tн// =450 С дым.газ.
tk// =260 С дым.газ.
tвоз = 25 С
Скачать решение задачи 33 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 34 (Теплотехника) Смесь состоящая из СО2 и СО, задана массовыми долями gСО2 и gСО. Имея начальные параметры р1 = 0,5 МПа и t1 = 27°С смесь расширяется при постоянном давлении до объема V2 = b*V1. Определите газовую постоянную смеси, ее начальный объем, параметры смеси в состоянии 2, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, теплоту и работу расширения в процессе 1-2, если масса смеси m, кг.
Вариант 4
gСО2 = 0,25;
gСО = 0,75;
m = 5 кг;
b = V2/V1 = 4,5
Скачать решение задачи 34 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 35 (Теплотехника) Давление воды в заполненном толстостенном плотно закрытом сосуде 0,2 МПа. Как изменится давление при повышении температуры воды от 10 до 300 С. Деформацией стенок сосуда и изменением плотности воды с изменением температуры пренебречь.
Скачать решение задачи 35 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 36 (Теплотехника) Атмосферный воздух сжимается адиабатически до 30 кгс/см?. Определите температуру воздуха после сжатия, количество тепла, которое выделиться, затраты работы на сжатие воздуха.
Скачать решение задачи 36 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 37 (Теплотехника) Рассчитать смешанный цикл двигателя внутреннего сгорания, т.е. найти параметры Р, V и t для характерных точек цикла, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, а также работу в отдельных процессах и цикле. Определить также степень предварительного расширения, степень повышения давления и термический КПД цикла. Параметры выбрать из табл. 2.
Исходные данные:
Qр = 1,05 кДж - количество теплоты, подводимой в изобарном процессе
V1 = 0,001 м3 начальный объем
Qv = 0,65 кДж - количество теплоты, подводимой в изохорном процессе
Cp = 1,15 кДж/кг*К - cредняя теплоемкость
Сv = 0,85 кДж/кг*К
k = 1,4 - показатель адиабаты
R = 330 кДж/кг*К - газовая постоянная
e = 15,5 - степень сжатия
P1 = 0,085 МПа
t1 = 77 C
Скачать решение задачи 37 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 38 (Теплотехника) Определить индикаторную N1 и эффективную Nг мощности (кВт) и производительность V м3/с одноцилиндрового поршневого компрессора по следующим данным: диаметр цилиндра D, ход поршня S, частота вращения вала компрессора n, среднее индикаторное давление Pi, механический КПД компрессора 0,85, коэффициент подачи 0,75. Параметры выбрать из табл. 3.
Исходные данные:
D = 240 мм
S = 240 мм
n = 500 об/мин
Pi = 0,26 МПа
Скачать решение задачи 38 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 39 (Теплотехника) Определить термический КПД цикла двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты, если начальное давление P1 = 0,98 МПа, количество подведенной теплоты составляет q1, температура рабочего тела (воздуха) и конце сжатия i2, степень сжатия e. Сжатие и расширение происходит по адиабатам.
Как изменится термический КПД цикла, если при том же общем количестве подведенной теплоты, часть , (в %) подвести по изохоре? Цикл изобразить в Р-V и Т-S диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из табл. 4.
Исходные данные:
t2 = 920 C
e = 12;
q1 = 1,36 МДж/кг
q2 = 24%
Скачать решение задачи 39 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 40 (Теплотехника) Поверхность нагрева состоит из плоской стальной стенки толщиной б. По одну сторону стенки движется горячая вода, средняя температура которой tж1, по другую - вода со средней температурой или воздух, средняя температура которого tж2/. Определить для обоих случаев удельный тепловой поток q Вт/м2 и коэффициент теплопередачи, а также значения температур на обеих поверхностях стенки. Найти изменение удельного теплового потока для первого случая, если с каждой стороны стальной стенки появится накипь толщиной в 1 мм. Коэффициенты теплопроводности стали 45 Вт/(м*К), а накипи = 0,6 Вт/(м*К). Коэффициенты теплоотдачи для горячей воды к стенке для обоих случаев a1, от стенки к воде a1/, а от стенки к воздуху a1//. Параметры выбрать из табл. 5.
Исходные данные
б = 7 мм
tж1 = 110 С
tж2 = 50 С
tж2/ = 25 С
α1 = 2250 Вт/м2*К
α1/ = 1150 Вт/м2*К
α1// = 20 Вт/м2*К
Скачать решение задачи 40 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача 41 (Теплотехника) тработавшее масло дизеля охлаждается в противоточном водяном теплообменнике. Расход масла G его температура на входе tж/, на выходе tm//, теплоемкость cp =2 кДж/(кг*К). Температура воды на входе tb1, на выходе tb2. Коэффициент теплопередачи К = 200 Вт/(м2*К). Определить площадь поверхности теплообмена.
Исходные данные
G = 1,9 кг/с
tж/ = 100 С
tж// = 70 С
tb1 = 10 C
tb2 = 20 C
Скачать решение задачи 41 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача ТД-1 (Теплотехника) Определить газовую постоянную, кажущуюся молекулярную массу, плотность и удельный объем при нормальных условиях для смеси идеальных газов, объемное содержание которых задано.
Найти также средние массовые теплоемкости этой смеси при постоянном давлении р1 в интервале температур от t1 до t2 и определить количество теплоты для изобарного нагревания т кг газовой смеси от t1 до t2 , если задан общий начальный объем этой смеси Vсм. Данные для расчета приведены в табл. 1.
P1 = 8 бар
Vсм = 10 м3
t1 = 100 C
t2 = 500 C
Объемный состав газовой смеси
N2 = 45%
O2 = 5%
H2 = 50%
Скачать решение задачи ТД-1 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача ТД-2 (Теплотехника) m кг газа расширяется политропно с показателем политропы п от начального состояния с параметрами р1 и t1 до конечного давления р2. Определить теплоту Q работу L, изменение внутренней энергии ΔU, энтальпии ΔН и энтропии ΔS. Считать, что с = const Изобразить процесс на pv-диаграмме без соблюдения масштаба. Данные для расчета приведены в табл. 2.
Газ - N2 (азот)
m = 90 кг
n = 1,3
P1 = 1,8 МПа
t1 = 120 C
P2 = 18 МПа
Скачать решение задачи ТД-2 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача ТД-4 (Теплотехника) Водяной пар при давлении р1 и температуре t1, дросселируется до давления р2. Определить неизвестные параметры пара h, v, s в начале и в конце дросселирования и потерю работоспособности Dh = T0*dS. Принять температуру окружающей среды равной t0. Изобразить процессы на hs-диаграмме (см. в приложении).
Данные для расчета приведены в табл. 4.
t1 = 350 C
P1 = 10 МПа
P2 = 0,1 МПа
t0 = 25 C
Скачать решение задачи ТД-4 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача ТД-6 (Теплотехника) Определить холодильный коэффициент парокомпрессионной аммиачной холодильной установки (с дросселем), массовый расход аммиака т, кг/с и теоретическую мощность привода компрессора Nкомпр. по заданным значениям температуры влажного насыщенного пара NН3 на входе в компрессор t1; и температуре сухого насыщенного пара за компрессором t2 и холодопроизводительности установки Q.
Изобразить схему установки и цикл на Тs-диаграмме. Данные для расчета приведены в табл. 6.
t1 = -10 C
t2 = 25 C
Q = 190 кВт
Скачать решение задачи ТД-6 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача ТД-9 (Теплотехника) Путем сравнительного расчета показать целесообразность применения пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина. Для этого определить предполагаемое теплопадение, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух вариантов значений начальных и конечных параметров пара. Указать конечное значение степени сухости х2 (при давлении p2) на TS- и hs-диаграммах. Изобразить схему простейшей паросиловой установки и дать краткое описание ее работы. Данные для решения задачи взять из табл. 9.
Дано
Параметры пара I варианта
P1 = 4 МПа
t1 = 425 C
P2 = 90 кПа
Параметры пара II варианта
P1 = 14 МПа
t1 = 580 C
P2 = 5 кПа
Скачать решение задачи ТД-9 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача ТП-1 (Теплотехника) Определить плотность теплового потока q, передаваемого теплопроводностью:
1) через однослойную плоскую металлическую стенку толщиной бс
2) через двухслойную плоскую стенку: первая стенка покрыта плоским слоем изоляции толщиной би.
Температуры внешних поверхностей tc1 и tc2 в обоих случаях одинаковы.
Материал стенки - Сталь
Толщина стенки бс = 4 мм
tc1 = 150 С
tc2 = 60 С
Материал изоляции пенопласт
Толщина изоляции би = 50 мм
Скачать решение задачи ТП-1 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача ТП-2 (Теплотехника) По трубе длиной L = 3 м и внутренним диаметром d, м движется жидкость, со скоростью w, м/с. Средние по длине температуры стенки трубы tc и жидкости tж. Рассчитать средний коэффициент ковективной теплоотдачи к жидкости или от нее к стенке
Дано
d = 0,013 м
w = 2,5 м/с
tc = 30 С
tж = 110 С
Жидкость - глицерин
Скачать решение задачи ТП-2 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача ТП-3 (Теплотехника) Определить плотность лучистого потока тепла qn между двумя параллельными плоскостями, имеющие температуры t1 и t2 и степени черноты е1 и е2. Как измениться qn, если между плоскостями установить листовой экран со степенью черноты еэ
e1 = 0,42
e2 = 0,62
eэ = 0,42
t1 = 450 C
t2 = 40 C
Скачать решение задачи ТП-3 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача ТП-4 (Теплотехника) Плоская стальная стенка толщиной бс омывается с одной стороны горячими газами с температурой tж1, а с другой стороны - водой с температурой tж2. Определить коэффициент теплопередачи К от газов к воде, плотность теплового потока q и температуру обеих поверхностей стенки (tСТ1 и tСТ2), если известны коэффициенты теплопередачи от газа к стенке α1 и от стенки к воде α2, а коэффициент теплопроводности стали λс = 50 Вт/м*град. Определить также все указанные выше величины для случая, если стенка омываемая водой, покроется слоем накипи толщиной бн, коэффициент теплопроводности накипи λн = 0,5 Вт/м*град. Показать как измениться характер зависимости температур от tж1 до tж2 по толщине слоя. Объяснить влияние отложений накипи на теплопередачу.
бс = 17 мм
бн = 1,5 мм
α1 = 50 Вт/м2*град
α2 = 1400 Вт/м2*град
tж1 = 350 С
tж2 = 60 С
Скачать решение задачи ТП-4 (Теплотехника) (цена 100р)
Задача ТП-5 (Теплотехника) Для утилизации теплоты отходящих дымовых газов (вторичных энергоресурсов ВЭР) используется газотрубный теплообменник, в котором нагревается воды. Температура газов до подогревателя t/1 и после него t//1. Температура воды, поступающей в подогреватель t/2, а выходящий из него t//2. Определить площадь теплопередающей поверхности подогревателя F при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если расход воды составляет m, кг/с. Коэффициент теплопередачи от дымовых газов к воде К, Вт/м2*К. Изобразить схематично характер изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена.
t/1 = 200 С
t//1 = 100 С
t/2 = 35 С
t//2 = 70 С
m = 10 кг/с
K = 17 Вт/м2*град
Скачать решение задачи ТП-5 (Теплотехника) (цена 100р)