Задачи по термодинамике. Вариант 2

Задача 3.

Водяной пар с начальным давлением p₁ = 5 МПа и степенью сухости x = 0,9 перегревается при постоянном давлении до температуры t₂, после чего дросселируется до давления p₃, а затем адиабатно расширяется до давления p₄.

Определить с помощью i-s-диаграммы водяного пара количество теплоты, затраченнойна перегрев пара; изменение внутренней энергии и конечную температуру t₃ в процесседросселирования, а также конечные параметры пара, работу и изменение внутреннейэнергии в процессе адиабатного расширения пара.

Исходные данные принять по табл. 3.

Таблица 3

Задача 6.

Парокомпрессорная холодильная установка (рис. 2) использует в качестве рабочего тела фреон-22. Температура рабочего тела на выходе из холодильной камеры t_0, ^oC, а навыходе из охладителя t_к, ^oC. Холодопроизводительность ПКХУ Q, кВт.

Рис. 2. Схема парокомпрессорной холодильной установки: К – компрессор; ОХЛ – охладитель; Рд – редуктор;

ХК – холодильная камера; ЭД – электродвигатель; G – расход фреона

Определить холодильный коэффициент машины, расход фреона, а также теоретическую мощность привода компрессора и тепловую нагрузку конденсатора. Какизменятся значения этих величин, если холодильная машина будет работать по обратномуциклу Карно в том же интервале температур t_к и t₀? Привести циклы холодильной машины вT-s и lgр-h — диаграммах. Исходные данные принять по табл. 6.

Таблица 6

Задача 10.

В экспериментальной сушильной установке (рис. 7) атмосферный воздух с давлением 745 мм рт. ст. и начальными параметрами t₁, ^оС и j₁, % нагревается калорифером до температуры t₂, °С, а затем за счет испарения из материала влаги его температура понижается до t₃, °С.

Рис. 7. Схема сушильной установки:

G – расход воздуха; Qк – теплота калорифера.

Рассчитать количество теплоты, затраченное в установке на испарение из материала 1 кг воды, параметры воздуха на выходе из установки (I₃, d₃, j₃) и количество влаги, которое испаряется в установке из материала в расчете на 1 кг сухого воздуха. Считать, что тепловыепотери в установке отсутствуют.

Исходные данные принять по табл. 9.

Таблица 9

Задача 13.

Определить теоретический объем воздуха, необходимого для сжигания топливазаданного состава. Вычислить теоретический и действительный объемы продуктов полногосгорания топлива с коэффициентом избытка воздуха в топке a_т..

Исходные данные принять по табл. 12.

Таблица 12

Задача 14

Определить энтальпию теоретического и действительного объемов воздуха и продуктов полного сгорания в диапазоне температур 100-500°С, 900-1400°С, 1700-2100°С с интервалом 100°С. Результаты расчетов свести в таблицу H-J .

Состав топлива и коэффициент избытка воздуха принять по табл. 12.

Вычислить теоретическую температуру горения топлива, пользуясь таблицей H-J илиH-J — диаграммой.