Термодинамика

Задача. По горизонтально расположенной стальной трубе (λ = 20 Вт/м ∙ К) со скоростью W = 0,27 м/с течет вода, имеющая температуру t _В = 140 ºС. Снаружи вода охлаждается окружающим воздухом, температура которого t _Воз = 18 ºС, а давление 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи α ₁ и α ₂ соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху; коэффициент теплоотдачи и тепловой поток q ₁ , отнесенный к 1 м трубы , если внутренний диаметр трубы d₁ =190 мм, внешний d₂ = 210 мм. Для определения α₂ принять в первом приближении температуру наружной поверхности трубы t₂ равной температуре воды.

Задача. Определить поверхность нагрева рекуперативного газовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объемный расход нагреваемого воздуха при нормальных условиях V _H =3000 м³/час средний коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к воздуху К = 20 Вт/м² ∙ К, начальные и конечные температуры соответственно: t´₁ =600 ºC, t´´₁ =400 ºC, t´₂ = 20 ºC t´´₂ = 300 ºC. Изобразить графики изменения температур теплоносителей для обоих случаев.

Задача

Метан массой 1 кг при подведении теплоты расширяется по изобаре с давлением 1,019 МПа. При этом его температура повышается с 25 до 125 градусов С. Определить конечный объем газа, термодинамическую работу, количество подведенной теплоты и изменение внутренней энергии в процессе.

Задача. По вертикальной трубке с установленными на ней на расстоянии 50 м двумя манометрами снизу-вверх подается бензин плотностью 720 кг/ .  Показания нижнего манометра 770 кПа, верхнего 400 кПа. Необходимо определить гидравлический уклон.

Задача. При последовательной перекачке бензина ( pб = 700 кг/  ) и керосина (  рк =800 кг/ ) друг за другом по одному трубопроводу взятая в зоне смеси проба имеет плотность рсм =770 кг/ . Каково объемное содержание в смеси бензина и керосина?

Пояснение: принять объем смеси за 1; массу бензина за 1, а массу керосина за 2.

Ответ выразите в процентах.      

Задача. 1 кг воздуха при температуре 17⁰С сжимается адиабатно до объёма, составляющего 1/5 от начального, а затем расширяется до первоначального объёма. Определить работу, произведённую воздухом в результате обоих процессов. Построить графики процессов по полученным данным.

Задача. Парогенератор вырабатывает 1800 кг/ч пара давлением 14,1 МПа. Каким должно быть сечение предохранительного клапана, чтобы при внезапном прекращении отбора пара давление не превысило 11МПа.     

Задача. Паровая турбина мощность N = 25 МВт работает при начальных параметрах р1 = 3,5 МПа и t1 = 400 С°. Конечное давление пара р2 = 0,004 МПа. Определить часовой расход топлива при полной нагрузке паровой турбины, если КПД котельной установки ηку = 0,82, теплота сгорания топлива Qрн = 41870 кДж/кг, а температура питательной воды t п.в. = 88 С°. Считать, что турбина работает по циклу Ренкина.