Курсовая работа теплотехника. Курсовая работа по теплотехнике. Курсовая работа по дисциплине Теплотехника

• Название: Курсовая работа по дисциплине Теплотехника
• Анкор: Курсовая работа теплотехника
• Дата: 23.03.2022
• Размер: 0.86 Mb.
• Имя файла: Курсовая работа по теплотехнике.doc
• Тип: Курсовая; #410625
• страница: 1 из 5

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Теплотехника»
Содержание

Содержание 1

Список использованных источников 33

1 Термодинамические процессы с идеальными углеводородными смесями

1.1 Исходные данные

1 кг газовой смеси в емкости хранения сжиженных нефтяных газов в зависимости от состава совершает термодинамические процессы от состояния 1 до состояния 2 с показателями n₁ = 0; n₂ = 0,2; n₃ = 1; n₄ = 1,15; n₅ = k; n₆ = 1,55.

Объем газовой смеси во всех процессах изменяется в ε = v₂ / v₁ = 0,9 раз.

Смесь обладает свойствами идеального газа.

Начальное (в состоянии 1) давление Р₁ = 145 кПа.

Определить основные параметры газовой смеси в состоянии 1 (Т₁, v₁) и состоянии 2 (Т₂, v₂), изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии смеси, работу, внешнюю теплоту процесса, коэффициент распределения энергии в процессах.

Состав газовой смеси по объему:

V_C3H8 = 35 %; V_C4H10 = 60 %; V_C5H12 = 2 %; V_C6H14 = 2 %; V_CO2 = 1 %.

Температура t₁ = 22 ⁰С = 295,15 К.

1.2 Обработка исходных данных для газовой смеси

Молярная масса газов:

μ(С₃Н₈) = 44,09 г/моль;

μ(С₄Н₁₀) = 58,12 г/моль;

μ(С₅Н₁₂) = 72,15 г/моль;

μ(С₆Н₁₄) = 86,17 г/моль;

μ(СО₂) = 44,01 г/моль.

Определим объемные доли компонентов смеси:

r_C3H8 = 0,35;

r_C4H10 = 0,6;

r_C5H12 = 0,02;

r_C6H14 = 0,02;

r_CO2 = 0,01.

Определим молярную массу газовой смеси по формуле:

;



= 53,91 г/моль

Газовая постоянная смеси:

R_см = 8,314 / μ_см;

R_см = 8,314 / 53,91 = 0,154 кДж/(кг ⁰С)

Массовые доли компонентов газовой смеси:

;

0,286;

0,647;

0,027;

0,032;

0,008.

Σm_i = 0,286 + 0,647 + 0,027 + 0,032 + 0,008 = 1.

Начальный объем газовой смеси:

,

где Т₁ – абсолютная температура в градусах кельвина.

0,313 м³/кг

Конечный объем газовой смеси одинаков для всех процессов:

;

0,282 м³/кг

1.3 Расчет процессов

1.3.1 Расчет изобарного процесса

Показатель политропы n₁ = 0.

Давление в конце процесса:

Р₂ = Р₁ = 145000 Па.

Температура в конце процесса:

;

265,635 К

Средняя температура:

;

280,393 К

Или в градусах Цельсия:

;

7,243 ⁰С

Средние массовые теплоемкости компонентов при постоянном давлении С_рсрi:

С_рС3Н8 = 1,588 кДж/(кг ⁰С);

С_рС4Н10 = 1,625 кДж/(кг ⁰С);

С_рС5Н12 = 1,632 кДж/(кг ⁰С);

С_рС6Н14 = 1,744 кДж/(кг ⁰С);

;

41,465 кДж/(кг ⁰С);

;

0,942 кДж/(кг ⁰С).

Средняя массовая теплоемкость газовой смеси:

;



= 0,454 + 1,051 + 0,044 + 0,056 + 0,008 = 1,613 кДж/(кг С).

Средняя массовая теплоемкость газовой смеси при постоянном объеме:

с_{v см} = с_{р см} – R_см;

c_{v см} = 1,613 – 0,154 = 1,459 кДж/(кг ⁰С).

Показатель адиабаты:

k = c_{р см} / c_{v см};

k = 1,613 / 1,459 = 1,106

Термодинамическая работа процесса:

;

-4,495 кДж/кг.

Изменение внутренней энергии:

;

-43,062 кДж/кг.

Изменение энтальпии:

;

-47,608 кДж/кг.

Средняя массовая политропная теплоемкость процесса:

1,613 кДж/(кг ⁰С).

Теплота процесса:

q = Δh = -47,608 кДж/кг.

Изменение удельной энтропии процесса:

;

-0,169 кДж/(кг ⁰С)