«ргр по теплотехнике»

1)Термодинамические процессы идеального газа

1. Рассчитать давление Р (МПа), удельный объем v (м3/кг), температуру Т (К) для основных состояний (точки 1,2,3,4) прямого термодинамического цикла идеального газа. Рабочее тело – 1 кг воздуха. Сp=1.025кДж/кгК, R=287 Дж/кгК. Привести все расчетные действия с числовыми данными, окончательные результаты расчета представить в виде таблицы, каждая строка которой содержит номер точки и Р,v,T-параметры.

2. Для каждого процесса цикла определить: изменение внутренней энергии Du (кДж/кг), энтальпии Dh (кДж/кг), энтропии Ds (кДж/кгК), теплоту q (кДж/кг), работу l (кДж/кг), а также определить теплоемкость C (кДж/кгК) и показатель политропы n . Привести все расчетные действия с числовыми данными, окончательные результаты расчета представить в виде таблицы, каждая строка которой соответствует отдельным процессам.

3. Пользуясь результатами п.2, рассчитать следующие характе- ристики цикла: подведенную теплоту q1, отведенную теплоту q2, теплоту цикла qц, работу расширения lрасш, работу сжатия lсж, работу цикла lц , термический КПД цикла ht (сравнить его с термическим КПД цикла Карно htk).

4. Выполнить графическое построение цикла в координатах P,v; T,s; а также lg p, lg v для определения показателя политропы n. Каждый из трех графиков представить на листе миллиметровки формата А4 в максимально крупном масштабе, процессы строить по 3-4 промежуточным точкам.

5. Графическим путем, подсчитав площади в квадратных сантиметрах, определить графически все величины п.3, а также q, l, Du, Dh для одного из процессов. Представить все необходимые расчеты и определить погрешность в процентах по сравнению с расчетными величинами.

Исходные данные

№ вар П Р О Ц Е С С Параметры процесса МПа, м3/кг, °C 1-2 2-3 3-4 4-1 1 ад Т ад V Р1= 0.8 v1= 0.12 Р2= 2.0 Р3= 1.2 2)Теплопередача через многослойную плоскую стенку От дымовых газов с температурой tг, через плоскую стенку котла передается тепло кипящей воде с температурой tвд. Используя значения коэффициентов теплоотдачи от газов к стенке котла a 1 и от стенки котла к воде a 2, требуется: п.1 Определить термические сопротивления, коэффициенты теплопе­редачи, эквивалентные коэффициенты теплопроводности и удельные тепловые потоки q через 1 м2 стенки для следующих случаев:

1. 1) стенка стальная, совершенно чистая толщиной d 2 , теплопро­водностью l2.
2. 2) стенка медная, совершенно чистая, такой же толщины d 2, как в п.1.1) теплопроводностью l’2 = 300 Вт/мК;
3. 3) стенка стальная по п.1.1), но стороны воды покрыта слоем накипи толщиной d3, теплопро­водностью l3
4. 4) стенка стальная по п.1.3), но поверх накипи имеется слой масла толщиной d4, теплопро­водностью l4= 0.1 Вт/мК
5. 5) стенка стальная по п.1.4), но со стороны газов стенка покрыта слоем сажи толщиной d1, теплопро­водностью l1

п.2 Приняв количество тепла q, передаваемого по п.1.1) за 100%, подсчитать в процентах значения тепловых по­токов для остальных случаев пп.1.2), 1.3), 1.4), 1.5).

п.3 Определить аналитически и графически температуры поверхностей раздела отдель­ных слоев стенки для п.1.5).

п.4 Построить линию падения температуры в многослойной плоской стенке по п.1.5).

п.5 Сделать выводы по результатам расчетов. Исходные данные Величина мм t г , °C=950; t вд , °C=105; лямбда2, Вт/м2К=47 Величина

a1, Вт/м2К=60.d 2 , мм=4; лямбда3, Вт/м2К=1.8; d 1 , мм=0.6 a 2,Вт/м2К=1500; лямбда1, Вт/м2К=0.35 d 3 , мм=1.2 d 4 , мм=0.45 3)Теплопередача через многослойную цилиндрическую стенку Температурой tBд, через цилиндрическую стенку трубы толщиной d 2 передается тепло воз­духу помещения с температурой tBx. Используя значения коэффициентов теплоотдачи от воды к внутренней поверхности трубы a 1 и от внешней поверхности трубы к воздуху помещения a 2, требуется: п.1 Определить термические сопротивления, коэффициенты теплопе­редачи, удельные тепловые потоки q1 и q