Описание
2.2. Техническая термодинамика
Задача 1. Считая теплоемкость идеального газа зависящей от температуры, определить: параметры газа в начальном и конечном состояниях, изменение внутренней энергии, теплоту, участвующую в процессе, и работу расширения. Исходные данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл.2,1., зависимость величины теплоемкости от температуры приведена в приложении 1.
Таблица 2.1
Последняя цифра шифра | Процесс | t1,°c | t2,°c | Предпоследняя цифра шифра | Газ | Р1, МПа | m, кг |
6 | Изохорный | 1900 | 200 | 3 | N2 | 3 | 4 |
Задача 2. Для теоретического цикла ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении определить параметры рабочего тела (воздуха) в характерных точках цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу и термический к.п.д. цикла, если начальное давление р1 = 0,1 МПа, начальная температура t1 = 27,°C, степень повышения давления в компрессоре p, температура газа перед турбиной t3.
Таблица 2.2
Последняя цифра шифра | Предпоследняя цифра шифра | t1,°c | G, кг/с | |
6 | 7 | 6 | 750 | 70 |
Определить теоретическую мощность ГТУ при заданном расходе воздуха G. Дать схему и цикл установки в pv- и Ts-диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из табл. 2. Теплоемкость воздуха принять не зависящей от температуры.
2.3. Теория теплообмена
Задача 1. Плоская стальная стенка толщиной d1 (l1 = 40 Вт/м×К) с одной стороны омывается газами; при этом коэффициент теплоотдачи равен α1. С другой стороны стенка изолирована от окружающего воздуха плотно прилегающей к ней пластиной толщиной d2 (l2 = 40 Вт/м×К). Коэффициент теплоотдачи от пластины к воздуху равен α2. Определить тепловой поток q1 Вт/м2 и температуры t1, t2 и t3 поверхностей стенок, если температура продуктов сгорания tr, а воздуха — tв. Данные для решения задачи выбрать из табл. 2.5.
Таблица2.5
Последняя цифра шифра | d1, мм | α1, Вт/м2·К | tr,°c | Предпоследняя цифра шифра | d2, мм | α2, Вт/м2·К | tв,°c |
6 | 6 | 42 | 380 | 3 | 16 | 8 | 15 |
Задача 2. Воздух течет внутри трубы, имея среднюю температуру tв, давление р1 = 1 МПа и скорость ω. Определить коэффициент теплоотдачи от трубы к воздуху (α1), а также удельный тепловой поток, отнесенный к 1м длины трубы, если внутренний диаметр трубы d1, толщина ее δ и теплопроводность l1 = 20 Вт/(м·К). Снаружи труба омывается горячими газами. Температура и коэффициент теплоотдачи горячих газов, омывающих трубу, соответственно равны tr, α2. Данные, необходимые для решения задачи выбрать из табл. 2.6. Физические параметры сухого воздуха для определения α1 взять из приложения 2.
Таблица 2.6
Последняя цифра шифра | tr,°c | α2, Вт/м2·К | ω, м/c | Предпоследняя цифра шифра | tв,°c | d1 | δ |
мм | |||||||
6 | 800 | 50 | 14 | 3 | 100 | 40 | 3 |
15 стр.