Главная страница
Навигация по странице:

  • ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛООБМЕН

  • 1. УСЛОВИЯ ЗАДАЧ Задача 1

    		•

    реферат. Методические указания Абакан 2011


    Скачать 0.86 Mb.
    НазваниеМетодические указания Абакан 2011
    Анкорреферат
    Дата24.11.2022
    Размер0.86 Mb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаTekhnicheskaya_termodinamika_i_teploobmen_Dokument_Microsoft_Wor.doc
    ТипМетодические указания
    #810407
    страница1 из 5
      1   2   3   4   5


    ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

    И ТЕПЛООБМЕН
    Методические указания


    Абакан

    2011
    МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РФ
    СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
    ХАКАССКИЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ ИНСТИТУТ –

    ФИЛИАЛ ФГАОУ ВПО «СИБИРСКИЙ ФЕДЕРАЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»


    ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА

    И ТЕПЛООБМЕН
    Методические указания


    Абакан

    2011

    УДК 536.7(072)

    Н50
    Рецензент

    А. В. Олейников, канд. техн. наук. доц., зав. кафедрой АиАХ ХТИ – филиала СФУ
    Н50 Техническая термодинамика и теплообмен: метод. указания к

    контрольным работам / сост. Н. И. Немченко; Сиб. федер. ун-т, ХТИ – филиал СФУ. – Абакан: РИО ХТИ – филиала СФУ, 2011. – 40 с.
    Приведены контрольные задания по технической термодинамике и теории теплообмена, а также методические указания по выполнению и краткий справочный материал.

    Предназначены для студентов всех форм обучения направлений: 150400.62 «Металлургия», 150700.62 «Машиностроение», 151900.62 «Конструкторско-технологическое обеспечение машиностроительных производств», 140400.62 «Электроэнергетика и электротехника», 190600.62 «Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов».
    УДК 536.7(072)
    Печатается по решению

    Редакционно-издательского совета ХТИ – филиала СФУ

    © ХТИ – филиал СФУ, 2011
    Печатается в авторской редакции

    Корректор Н. А. Решетникова

    Компьютерная верстка Т. М. Дудина


    Подп. в печать 2011. Формат 60х84/16. Бумага тип № 1

    Усл. печ. л. Уч.-изд. л. Тираж 200 экз. Заказ
    Редакционно-издательский совет Хакасского технического института –

    филиала ФГАОУ ВПО «Сибирский федеральный университет»

    655017, Абакан, ул. Щетинкина, 27
    Отпечатано в полиграфической лаборатории ХТИ – филиала СФУ

    655017, Абакан, ул. Щетинкина, 27

    ВВЕДЕНИЕ
    Методические указания предназначены для студентов технических специальностей и направлений, изучающих дисциплины теплотехнического профиля.

    Техническая термодинамика и теория теплообмена являются теоретическими основами теплоэнергетики и теплотехники.

    Классическая термодинамика изучает законы взаимных превращений различных форм энергии. Термодинамика основана на трех основных законах (началах). Первый закон термодинамики представляет собой закон сохранения энергии, сформулированный для тепловых процессов. Второй закон отражает направление протекания реальных тепловых процессов, условия преобразования теплоты в работу. Третий закон показывает особенности тепловых процессов при низких температурах, близких к абсолютному нулю. Термодинамика имеет несколько направлений, одним из которых является техническая термодинамика.

    Теория теплообмена рассматривает законы переноса теплоты в пространстве, физические свойства веществ, участвующих в теплообмене. Известны три вида теплообмена, существующих в природе: теплопроводность, конвективный теплообмен и лучистый теплообмен.

    Теплопроводность представляет собой перенос теплоты микрочастицами вещества. Необходимым условием теплопроводности является неоднородность температурного поля. Конвективный теплообмен – перенос теплоты потоками жидкости или газа. Лучистый теплообмен – перенос внутренней энергии излучающего тела электромагнитными волнами.

    Методические указания включают типовые задачи из основных разделов технической термодинамики и теории теплообмена. Контро­льная работа формируется обычно из 3-5 задач в зависимости от содержания изучаемого предмета. Численные значения исходных данных студент выбирает из соответствующих таблиц по последней и предпоследней цифрам номера зачетной книжки.

    В отдельной части методических указаний приводятся рекоменда­ции к решению, включающие основные расчетные зависимости и последовательность вычислений.

    Необходимые справочные данные могут быть найдены в разделе "Приложение" или в специальной рекоменду­емой литературе.

    Перед решением задачи следует проработать соответствующий тео­ретический материал и ответить на приведенные в методических ука­заниях контрольные вопросы.

    1. УСЛОВИЯ ЗАДАЧ
    Задача 1
    Абсолютное давление кислорода p, бар, его температура t, °С .

    Выразить давление в паскалях, физических атмосферах, техничес­ких атмосферах, миллиметрах ртутного столба, метрах водяного столба. Определить значения температуры по шкалам Кельвина, Рео­мюра, Фаренгейта, Ренкина. Найти удельный объем кислорода.

    Величины p и t выбрать из табл. 1.
    Таблица 1


    Последняя цифра шифра
    t,°C
    Предпоследняя цифра шифра
    p, МПа

    0
    350
    0
    10

    1
    400
    1
    12

    2
    450
    2
    14

    3
    500
    3
    16

    4
    550
    4
    18

    5
    600
    5
    20

    6
    650
    6
    22

    7
    700
    7
    24

    8
    750
    8
    26

    9
    800
    9
    28


    Задача 2
    Газовая смесь состоит из азота, кислорода, двуокиси углерода.

    Масса смеси М=10кг, давление p, МПа, температура t, °С. Объемные доли компонентов: , , .

    Определить массы компонентов, их парциальные объемы, парциальные давления. Вычислить кажущуюся молярную массу и газовую постоянную смеси. Найти количества теплоты, необходимые для нагрева газовой смеси на Δt=10°С при постоянном объеме и постоянном давлении.

    Численные значения исходных данных принять по табл. 2.

    Газовую смесь в целом и отдельные ее компоненты считать идеальными газами.
    Таблица 2


    Последняя цифра шифра






    Предпоследняя цифра шифра
    p, МПа
    t, °C

    0
    0,10
    0,45
    0,45
    0
    0,1
    200

    1
    0,15
    0,35
    0,50
    1
    0,2
    250

    2
    0,20
    0,25
    0,55
    2
    0,3
    300

    3
    0,25
    0,15
    0,60
    3
    0,4
    350

    4
    0,30
    0,60
    0,10
    4
    0,5
    400

    5
    0,35
    0,45
    0,20
    5
    0,6
    450

    6
    0,40
    0,50
    0,10
    6
    0,7
    500

    7
    0,45
    0,30
    0,25
    7
    0,8
    550

    8
    0,50
    0,20
    0,30
    8
    0,9
    600

    9
    0,55
    0,10
    0,35
    9
    1,0
    650


    Задача 3
    Азот с начальным давлением p1=0,1МПа и удельным объемом v1=0,9 м3/кг последовательно сжимается в трех процессах: изотермическом 1-2 до давления p2, адиабатном 2-3 до давления p3, политропном 4-5 с показателем политропы n до давления p5. Между вторым и третьим этапами сжатия газ охлаждается в изобарном процессе 3-4 до первоначальной температуры.

    Найти значения основных параметров состояния азота в характерных точках 1, 2, 3, 4, 5; изменения удельных внутренней энергии, энтальпии, энтропии и отводимую теплоту в процессах 1-2, 2-3, 3-4, 4-5. определить работу, совершаемую компрессором при изотермическом, адиабатном и политропном сжатии 1 кг азота.

    Построить графики процессов в p,v и T,s – координатах.

    Численные значения исходных данных взять из табл. 3. Считать азот идеальным газом.
    Таблица 3


    Последняя цифра шифра
    p2,

    МПа
    p3,

    МПа
    p5,

    МПа
    Предпоследняя цифра шифра
    n

    0
    0,5
    1,0
    2,0
    0
    1,12

    1
    0,6
    1,3
    2,4
    1
    1,14

    2
    0,7
    1,6
    2,8
    2
    1,16

    3
    0,8
    1,9
    3,2
    3
    1,18

    4
    0,9
    2,2
    3,6
    4
    1,20

    5
    1,0
    2,5
    4,0
    5
    1,22

    6
    1,1
    2,8
    4,4
    6
    1,24

    7
    1,2
    3,1
    4,8
    7
    1,26

    8
    1,3
    3,4
    5,2
    8
    1,28

    9
    1,4
    3,7
    5,6
    9
    1,30


    Задача 4
    В изобарных условиях при давлении 0,1 МПа воздух массой М1= 1 кг, имеющий температуру t1 и относительную влажность φ1, смешивается с М2 кг воздуха, имеющего температуру t2 и относительную влажность φ2. После чего смесь охлаждается до температуры t5.

    Определить, пользуясь h,d-диаграммой влажного воздуха, параметры воздуха после смешения: температуру t, удельную энтальпию h, относительная влажность φ, влагосодержания d, парциальное давление водяного пара pп, температуру точки росы tр, температуру «мокрого» термометра tм.

    Определить также в расчёте на 1 кг сухого воздуха теплоту, отводимую при охлаждении, и массу образующегося конденсата.

    Данные для решения задачи выбрать из табл. 4.
    Таблица 4


    Последняя цифра

    шифра
    t1,

    °C
    φ1,

    %
    t2,°C
    φ1,

    %
    Предпоследняя цифра шифра
    М2, кг
    t5,

    °C

    0
    30
    90
    90
    10
    0
    0,5
    5

    1
    35
    80
    85
    15
    1
    1,0
    10

    2
    40
    70
    80
    20
    2
    2,0
    15

    3
    45
    60
    75
    25
    3
    3,0
    5

    4
    50
    50
    70
    30
    4
    0,5
    10

    5
    55
    40
    65
    40
    5
    1,0
    15

    6
    60
    30
    60
    50
    6
    2,0
    5

    7
    65
    20
    55
    60
    7
    3,0
    10

    8
    70
    15
    50
    70
    8
    0,5
    15

    9
    75
    10
    45
    80
    9
    1,0
    5


      1   2   3   4   5

    написать администратору сайта