birmaga.ru
добавить свой файл

1
Задача 1.4


Массовые доли компонентов смеси: 60 % СН4, 10 % С2Н6 , 15 % N2 ,15% СО2. Давление и температура смеси – р и Т. Определить объемные доли и парциальные давления компонентов, а также объем, который будут занимать 10 кг смеси при заданных и при нормальных условиях.

4

p, МПа

Т, К

0,23

380



Задача 2.2



Пассажирский вагон имеет площадь ограждения кузова Fогр=220 м2, коэффициент теплопередачи через ограждения вагона k=3,0 Вт/м2К. Суммарная мощность источников внутреннего тепловыделения в вагоне Qвн = 3,2 кВт. Какова будет средняя температура воздуха в вагоне, если температура наружного воздуха tн, суммарная площадь поверхности отопительных приборов Fпр = 25 м2, температура поверхности приборов tпр и коэффициент теплоотдачи от поверхности приборов α2?

2

α2, Вт/м2К

tпр, оС

tн, оС

18

76

-26



Задача 1.16


Рассчитать идеальный цикл двигателя внутреннего сгорания с изохорным подводом теплоты при следующих исходных данных: рабочее тело обладает свойствами воздуха (зависимостью теплоемкости от температуры можно пренебречь); заданы характеристики цикла степень сжатия  и степень повышения давления ; начальные параметры цикла р1 и t1. Определить параметры рабочего тела в переходных точках цикла, определить количество подводимой и отводимой теплоты и работу, (для 1 кг рабочего тела) а также термический КПД цикла. Цикл изобразить в координатах  – p и s – T.



16





p1, МПа

t1, oC

9,5

1,5

0,105

40



Задача 2.9



Сравнить коэффициенты теплоотдачи от стенки трубы к воздуху: при движении его внутри длинной трубы внутренним диаметром dв = 60 мм и при внешнем поперечном обтекании одиночной трубы наружным диаметром dн = 50 мм. Средняя температура воздуха и скорость движения воздуха в обоих случаях одинаковы и равны: tв и wв.

9

tв, оС

wв , м/с

120

20


Задача 1.7


В пароперегревателе парового котла к 1 кг влажного насыщенного пара (степень сухости, х) при постоянном давлении р подводится теплота, в результате чего пар перегревается до температуры t2. Определить количество подведенной теплоты, а также изменение энтальпии и внутренней энергии в процессе подвода теплоты. Решение задачи иллюстрировать диаграммой s – h.

7

p1, МПа

t1, oC

0,12

22



Задача 2.4

Кипящая вода воспринимает теплоту от дымовых газов через плоскую стальную стенку парового котла толщиной δ = 3 мм. Температура газов tг, давление над поверхностью воды р. Коэффициенты теплоотдачи от газов к стенке α1, а от стенки к воде α2. Коэффициент теплопроводности стали λст = 40 Вт/мК. Постепенное отложение накипи с коэффициентом теплопроводности λн = 0,25 Вт/мК привело к снижению плотности теплового потока в 1,5 раза при прочих неизменных условиях. Определить плотности теплового потока до и после появления накипи, толщину слоя накипи, а также изменение средней температуры стенки.


4

tг, оС

р, МПа

α1, Вт/м2 К

α2, Вт/м2 К

1700

1,8

130

8000



Задача 1.5


  1. Воздух массой М нагревается при постоянном давлении р от температуры t1 до t2. Найти объем газа в начале и конце процесса, количество подведенной теплоты, совершенную работу, изменение внутренней энергии. Теплоемкость газа считать не зависящей от температуры. Изобразить графики процесса в координатах  – p и s –T.

5

М, кг

p, МПа

t1, oC

t2, oC

9

0,22

80

290



Задача 2.3


Вычислить плотность теплового потока через чистую поверхность нагрева парового котла и температуры на поверхностях стенки, если известны: температура дымовых газов tг, температура кипящей воды tж; коэффициенты теплоотдачи от продуктов сгорания к стенке и от стенки к кипящей воде равны соответственно 1 и 2; материал стенки – сталь (коэффициент теплопроводности  = 40 Вт/мК), толщина стенки . Определить температуры поверхности стенки и построить график распределения температуры в стенке.

3

tг, оС


tж, оС

1, Вт/мК

2, Вт/м2К

, Вт/мК

, мм


1070

235

120

4850

46

14



Задача 1.3


В сосуде, объем которого V, находится смесь газов, состав которой задан объемными долями: 15 % О2, 12 % СО2 и 73 % N2. Давление смеси р и температура t. Определить массу всей смеси и массу азота. Определить также парциальные давления компонентов смеси.

3

V, м3

p, МПа

t, oC

2,5

1,3

-19



Задача 2.1


До какого предельного значения можно понизить температуру воздуха в помещении, чтобы температура внутренней поверхности наружной стены осталась бы не ниже tс1 при температуре наружного воздуха tн = – 20 oC, если толщина стенки: δст, коэффициент теплопроводности материала стенки – λст, а коэффициенты теплоотдачи с внутренней и наружной стороны стенки равны соответственно αв = 8 Вт/м2К и αн = 12 Вт/м2К. Вычислить тепловые потери через 1 м2 стенки и построить график распределения температуры в стенке.

1

ст, мм

λст, мм

tc1, оС

1200

1,3

13