контрольная работа. Абдурефиев КР (Общая Энергетика). Контрольная работа по дисциплине Общая энергетика

• Название: Контрольная работа по дисциплине Общая энергетика
• Анкор: контрольная работа
• Дата: 09.05.2023
• Размер: 55.47 Kb.
• Имя файла: Абдурефиев КР (Общая Энергетика).docx
• Тип: Контрольная работа; #1116612
• страница: 3 из 6

Решение.

Энергия, полученная приемником от солнца через гелиостаты

Q=R_г·А_пр·F_г Н_г·n = 0,8 ∙ 0,95 ∙ 61 ∙ 600 ∙ 253 = 7037448 Вт,
Площадь поверхности приемника:

F_пр = Q/ Н_пр = 7037448 / 2500000 = 2,815 м².
Потери тепла за счет излучения в теплоприемнике

q_луч = ε_пр∙ c_о(T/100)⁴ = 0,95 ∙ 5,67[(680+273)/100]⁴=4,44 ∙ 10⁴ Вт/м²,
q_пол=q_луч+q_кон =q_луч+q_луч/2= 4,44 ∙ 10⁴ + (4,44 ∙ 10⁴ /2) = 6,66 ∙ 10⁴ Вт/м²,

Q_пол = q_пол·F_пр = 6,66 ∙ 10⁴ ∙ 2,815 = 18,74 ∙ 10⁴ Вт.
Ответ: площадь поверхности приемника F_пр= 2,815 м², тепловые потери, вызванные излучением и конвекцией Q_пол = 18,74 ∙ 10⁴ Вт.

Задача 2

Считается, что действительный КПД ηокеанической ТЭС, использующей температурный перепад поверхностных и глубинных вод (Т₁ - Т₂) = ΔTи работающей по циклу Ренкина, вдвое меньше термического КПД установки, работающей по циклу Карно, η_t^k. Оценить возможную величину действительного КПД ОТЭС, рабочим телом которой является аммиак, если температура воды на поверхности океана t₁ = 30°С, а температура воды на глубине океана t₂ = 5°С. Какой расход теплой воды V,м³/ч, потребуется для ОТЭС мощностью N= 9 МВт?

Считать, что плотность воды ρ= 1∙10³ кг/м³ , а удельная массовая теплоемкость с_р= 4,2∙10³ Дж/(кг∙К).
Задача посвящена перспективам использования перепада температур поверхностных и глубинных вод океана для получения электроэнергии на ОТЭС, работающей по известному циклу Ренкина. В качестве рабочего тела предполага- ется использование легкокипящих веществ (аммиак, фреон). Вследствие небольших перепадов температур (ΔT = 15 ÷ 26 ⁰C) термический КПД установки, работающей по циклу Карно, составляет всего 5-9 %. Реальный КПД установки, работающей по циклу Ренкина, будет вдвое меньше.

Если считать теплообменники (испаритель и конденсатор) идеальными, то тепловую мощность, полученную от теплой воды Q₀, Вт, можно представить как

Q₀ = ρ·V·с_p·ΔT,

где ρ – плотность морской воды, кг/м3;

с_р – массовая теплоемкость морской воды, Дж/(кг К);

V– объемный расход воды, м³/с;

ΔT= T₁ – T₂ – разность температур поверхностных и глубинных вод (температурный перепад цикла) в °С или К.

В идеальном теоретическом цикле Карно механическая мощность N₀(Вт) может быть определена как

N₀ = η_t^k·Q₀,

или с учетом (2.1) и выражения для термического КПД цикла Карно η_t^k =(ΔT)/T₁N₀ =ρ ·c_p·V· (ΔT)²/ T1.

Реальный КПД установки, работающей по циклу Ренкина (по условию) η_действ = 0,5 ·η_t^k= 0,5 ·0,0797 = 0,0398.

Механическая мощность N, Вт, в установке, работающей по циклу Ренкина

N=η_действ ·Q_o.

Тепловую мощность Q₀, Вт, полученную от теплой воды, можно представить как Q₀= N/ η_действ, МВт, или как

Q₀ =ρ ·V·c_p ·ΔT,

отсюда расход теплой воды

V= Q₀/ ( ρ ·c_p ·ΔT), м³/с.
Дано: η_действ = 0,5 ·η_t^k;

t₁ = 30 °С;

t₂ = 5 °С;

N= 9 МВт;

ρ = 1 ·10 ³ кг/м³;

с_р = 4,2 ·10 ³ Дж/(кг ·К).
Найти: V-?