Главная страница
Навигация по странице:

  • Дано: бъемные доли смеси Решение

  • Политропный процесс (процесс 1-2).

  • Изобарный процесс (процесс 2-3).

  • Дано: 15 0,1 20 9 1,3 Решение

  • Дано: 120 100 0,95 Решение

  • Дано: 6 0,87 100 1 Решение

  • Дано: 15 40 40 10 Решение

  • Дано: 20 200 10 Решение

  • Дано: 180 н 0,4 10 Решение

  • Дано: Рабочее вещество Хладагент 12 -30 20 0,2 Решение

  • Библиографический список

  • Термодинамика, вар 01. Решение Для газовых смесей вводят понятие о так называемой средней (кажущейся) молекулярной массе смеси, значение которой можно определить через объемные доли где объемная доля компонента, входящего в смесь


    Скачать 0.79 Mb.
    НазваниеРешение Для газовых смесей вводят понятие о так называемой средней (кажущейся) молекулярной массе смеси, значение которой можно определить через объемные доли где объемная доля компонента, входящего в смесь
    Дата22.03.2018
    Размер0.79 Mb.
    Формат файлаpdf
    Имя файлаТермодинамика, вар 01.pdf
    ТипЗадача
    #39200

    2
    Задача 1
    По объемному составу смеси определить кажущуюся молекулярную массу, массовый состав, газовую постоянную, плотность, удельный объем, парциальные давления компонентов и постоянную теплоемкость смеси при нормальных физических условиях.
    Дано:
    бъемные доли смеси
    Решение:
    Для газовых смесей вводят понятие о так называемой средней
    (кажущейся) молекулярной массе смеси, значение которой можно определить через объемные доли: где объемная доля компонента, входящего в смесь; молекулярная масса компонента, входящего в смесь,
    Для данной смеси
    Через формулу перерасчета состава смеси определяем массовый состав: где массовая доля компонента, входящего в смесь.
    Тогда

    3
    Газовую постоянную смеси идеальных газов можно определить через среднюю молекулярную массу смеси
    Газовую постоянную компонентов смеси определим по формуле
    Из уравнения состояния идеального газа массой и объемом запишем где абсолютное давление смеси газа, Па; термодинамическая температура, К.
    Плотность газа
    Тогда
    При нормальных физических условиях

    4
    Удельный объем смеси газов
    Для определения парциального давления отдельного компонента
    , входящего в смесь, служат формулы где общее давление смеси газов, Па.
    Молярные теплоемкости для газов одинаковой атомности сохраняют постоянные значения
    Для двухатомных газов:
    Для трех и более атомных газов:
    В таком случае, молярная теплоемкость смеси:
    Массовая теплоемкость смеси

    5
    Объемная теплоемкость смеси
    Ответ: остав
    32 28 16 58 24,2 13,2 23,1 39,7 24,0 100 259,81 296,93 519,63 143,34 343,55
    -
    -
    -
    -
    1,080
    -
    -
    -
    -
    0,926 10132,5 20265 60795 10132,5 101325
    -
    -
    -
    -
    26,757
    -
    -
    -
    -
    35,112
    -
    -
    -
    -
    1,106
    -
    -
    -
    -
    1,451
    -
    -
    -
    -
    1,195
    -
    -
    -
    -
    1,568

    6
    Задача 2
    Смесь газов при абсолютном давлении и температуре занимает объем
    . Эта смесь сначала политропно расширяется до и
    , а затем изобарно сжимается до первоначального объема. Определить величины в состояниях 1, 2, 3, работу и теплоту процессов, а также изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии смеси. Составить сводную таблицу результатов расчета. Изобразить процессы в диаграммах.
    Дано:
    Массовый состав смеси
    ,
    МПа
    ,
    м
    3
    ,
    О
    С
    ,
    МПа
    ,
    О
    С
    СО
    2
    Н
    2
    О
    Н
    2 30 20 50 0,1 1
    5 0,01 105
    Решение:
    Термодинамические температуры в процессах:
    Для заданной смеси газов определим среднюю (кажущуюся) молекулярную массу, где массовая доля компонента, входящего в смесь; молекулярная масса компонента, входящего в смесь,
    Газовую постоянную смеси идеальных газов можно определить через среднюю молекулярную массу смеси

    7
    Из уравнения состояния идеального газа массой и объемом запишем где абсолютное давление смеси газа, Па; термодинамическая температура, К.
    Для состояний в точках 1 и 2
    Откуда
    Масса смеси газов
    Вычисляем
    Молярные теплоемкости для газов одинаковой атомности сохраняют постоянные значения.
    Для двухатомных газов:
    Для трех и более атомных газов:
    В таком случае, молярная теплоемкость смеси: где объемная доля компонента смеси;

    8
    Массовая теплоемкость смеси
    Политропный процесс (процесс 1-2).
    Связь между основными параметрами рабочего тела в политропном процессе выражается следующими формулами: где давление, объем и термодинамическая температура в начале процесса; давление, объем и термодинамическая температура в конце процесса; показатель политропы.
    Работу, Дж, в политропном процессе определяем по формуле

    9
    Изменение внутренней энергии, Дж, смеси найдем по формуле
    Теплоту, Дж, в процессе определяем исходя из уравнения первого закона термодинамики
    Теплоту можно найти и по другой формуле где теплоемкость в политропном процессе, показатель адиабаты
    Изменение энтропии, в процессе
    Изменение энтальпии, в процессе
    Изобарный процесс (процесс 2-3).
    В этом процессе
    Параметры состояния идеального газа на изобаре связаны соотношением

    10
    Откуда
    Работа, МДж, системы в изобарном процессе определяется по формуле
    Количество теплоты, МДж, сообщаемое системе
    Изменение внутренней энергии, МДж, смеси газов найдем из уравнения первого закона термодинамики:
    Изменение внутренней энергии, МДж, можно найти и по другой формуле
    Изменение энтальпии, МДж, в изобарном процессе равно количеству теплоты, сообщенное системе
    Изменение энтропии, в процессе

    11
    Изобразим процессы в диаграммах.
    Ответ:
    0,1 1
    278 0,01 13,60 378 0,01 1
    28
    Процессы
    0,31 0,40 0,09 0,13 1,22
    -0,13
    -0,45
    -0,32
    -0,45
    -3,35 диаграмма диаграмма политропа изобара политропа изобара

    12
    Задача 3
    , воздуха при начальном давлении и температуре сжимается
    (до уменьшения объема в раз). Определить объем, давление и температуру в конечном состоянии, а также работу сжатия, теплоту, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии в процессах: а) изотермическом; б) адиабатном; в) политропном при показателе политропы
    Составить сводную таблицу результатов расчета и сделать выводы.
    Изобразить процессы в диаграммах и показать на диаграммах площади, равные работе и теплоте.
    Дано:
    15 0,1 20 9
    1,3
    Решение:
    Молярная масса воздуха кг кмоль
    Определяем объем, м воздуха после сжатия м
    Термодинамическая температура в начале процесса
    Газовая постоянная воздуха
    Показатель адиабаты для воздуха равен тогда массовые теплоемкости равны

    13
    Определяем массу воздуха участвовавшего в процессе. Из уравнения состояния идеального газа находим
    Изотермический процесс (
    Согласно уравнению Бойля – Мариотта где давления воздуха в начале и в конце процесса, Па; и объем воздуха в начале и в конце процесса, м
    Откуда или
    Работа газа в процессе или
    В изотермическом процессе внутренняя энергия газа не меняется, следовательно, изменение внутренней энергии равно нулю
    Теплоту, МДж, определим из уравнения первого закона термодинамики.
    Изменение энтальпии от характера процесса не зависит и определяется по формуле
    Так как массовая теплоемкость воздуха при постоянном давлении.
    Изменение энтропии найдем из выражения
    Так как
    , то

    14 или
    Изобразим процесс на диаграммах. диаграмма диаграмма

    15
    Адиабатный процесс (
    Показатель адиабаты для воздуха
    Для любого состояния системы
    Откуда
    Работа газа
    Адиабатный процесс происходит без теплообмена, тогда
    Согласно уравнению первого закона термодинамики изменение внутренней энергии равно
    Изменение внутренней энергии можно найти по другой формуле
    Значение энтропии не меняется, следовательно,
    Изменение энтальпии
    Находим или или или

    16
    Изобразим процесс на диаграммах. диаграмма диаграмма

    17
    Политропный процесс (
    Показатель политропы для воздуха
    Для любого состояния системы
    Откуда
    Работа газа или
    Изменение внутренней энергии, Дж, воздуха найдем по формуле или
    Теплоту, МДж, в процессе определяем исходя из уравнения первого закона термодинамики
    Теплоту можно найти и по другой формуле где теплоемкость в политропном процессе, показатель адиабаты

    18 или
    Изменение энтропии, в процессе
    Изменение энтальпии, в процессе
    Покажем процесс на диаграммах. диаграмма диаграмма

    19
    Ответ:
    Процесс изотермический 0,9 1,667 293 -3,30
    -3,30 0
    0
    -11,25 адиабатный
    2,17 706 -5,28 0
    5,28 7,43 0 политропный
    1,74 566 -4,67
    -1,15 3,52 4,92
    -2,82

    20
    Задача 4
    По и определить удельный объем, плотность, энтальпию, внутреннюю энергию; по таблицам и диаграмме – параметры водяного пара:
    1)
    влажного насыщенного с и
    2)
    перегретого с температурой
    Определить также количество теплоты, подведенной к пару в пароперегревателе при постоянном давлении
    , а также изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Изобразить процесс в диаграммах.
    Дано:
    120 100 0,95
    Решение:
    1)
    Пар влажный насыщенный с параметрами и
    На диаграмме покажем точку пересечения изотермы и степени сухости
    . Обозначим эту точку точкой А. Для полученной точки характерный следующие параметры:
    Внутренняя энергия пара
    Находим параметры влажного пара, по таблице:

    21
    Внутренняя энергия пара
    2)
    Пар перегретый с температурой и под давлением
    Температура насыщения водяного пара при давлении составляет
    . Следовательно, при температуре
    , водяной пар не может быть перегретым. Принимаем
    Точку пересечения изобары и изотермы обозначим точкой
    . Пар перегретый. Согласно диаграмме перегретый пар имеет следующие параметры:
    Внутренняя энергия
    Находим параметры этого же пара по таблицам:
    Внутренняя энергия
    Пусть пар с начальными параметрами и поступает в пароперегреватель, где греется до температуры при постоянном давлении
    Параметры пара в начальном и конечном положениях были найдены ранее.
    Количество теплоты, подведенное к пару, определяется как разность энтальпий в конечном и начальном состоянии
    Изменение внутренней энергии
    Изменение энтальпии

    22
    Изменение энтропии
    Покажем процесс в диаграммах.
    Ответ:
    Точка
    2 0,847 1,181 393 2596 6,85 2426,6 2
    1,874 0,534 713 3572,8 8,622 3198
    Процесс изобарный
    976,8 771,4 976,8 1,772 диаграмма диаграмма

    23
    Задача 4а
    Определить состояние (перегретый, сухой насыщенный или влажный пар) и параметры водяного пара (давление, температуру, удельный объем, плотность, энтальпию, энтропию и внутреннюю энергию) по и
    Определить количество теплоты, необходимое для кг пара, чтобы при постоянном давлении нагреть его до температуры
    . Определить также изменение внутренней энергии, энтропии и работу изобарного процесса.
    Изобразить процесс в диаграммах.
    Определение параметров произвести по таблицам термодинамических свойств и диаграмме водяного пара.
    Дано:
    6 0,87 100 1
    Решение:
    По начальным условиям водяного пара видно, что пар влажный насыщенный со степенью сухости
    На диаграмме находим точку пересечения изобары бар и степенью сухости . Обозначим эту точку точкой 1.
    Параметры пара:
    ,
    ,
    Внутреннюю энергию пара определим по формуле
    Определим параметры пара по таблицам. Необходимо провести расчет.
    По таблицам [6] находим

    24
    Тогда энтальпия влажного насыщенного пара
    Определяем удельный объем влажного насыщенного пара
    Определяем энтропию пара
    Внутреннюю энергию пара определим по формуле
    Поскольку процесс изобарный, то
    Конечное состояние пара обозначим точкой 2. Эта точка получается путем пересечения изобары и изотермы
    Видно, что изобара и изотерма не пересекаются, принимаем
    Параметры пара в этом состоянии:
    ,
    ,
    Внутреннюю энергию пара определим по формуле
    Определим параметры пара по таблицам:
    ,
    ,
    Внутреннюю энергию пара определим по формуле
    Определим работу в изобарном процессе

    25
    Дж или
    МДж
    Определяем количество теплоты или
    Определяем изменение внутренней энергии процесса или
    Согласно уравнению первого закона термодинамики
    Проверяем
    Определяем изменение энтропии
    Покажем процесс в диаграммах. диаграмма

    26
    Ответ:
    Точка
    6 0,02837 35,249 548,66 2579,28 5,5160 2409,06 6
    0,04738 21,106 673 3178,6 6,5438 2894,32
    Процесс изобарный
    0,60 0,49 0,11 1,0278 диаграмма

    27
    Задача 5
    Водяной пар с начальными параметрами вытекает из суживающего сопла в среду с противодавлением
    Определить скорость истечения в выходном сечении, а также секундный расход, если площадь выходного сечения
    . Процесс истечения представить в диаграмме.
    Дано:
    15 40 40 10
    Решение:
    Процесс истечения происходит с понижением давления, принимаем
    Процесс истечения принимается без теплообмена, то есть адиабатным.
    Теоретическая скорость для водяного пара определяется по формуле, где соответственно энтальпии,
    , пара в начале и конце адиабатного процесса истечения, определяемые по диагрмме.
    Критическое отношение давлений для перегретого водяного пара равно 0,546.
    Проверяем
    По диаграмме определяем положение точки 1, характеризующее начальное состояние водяного пара. Исходя из диаграммы видно, что изотерма и изобара бар не пересекаются, следовательно, водяной пар при заданных начальных параметрах не может находится.
    Принимаем бар.
    В таком случае, точке 1 соответствует значения равные:
    Пар перегретый.

    28
    В адиабатном процессе изменение энтропии равно нулю, тогда конечное состояние пара найдем путем пересечения изоэнтропы и изобары бар Точку пересечения обозначим точкой 2.
    Здесь
    Пар перегретый
    Скорость истечения равна
    Из уравнения неразрывности определяем массовый расход водяного пара где массовый расход пара, удельный объем водяного пара, площадь данного сечения сопла, скорость потока в рассматриваемом сечении,
    Откуда
    Ответ:
    0,07999 3330,7 6,9379 0,10047 3246,5 406,6
    -
    410,72 0,0409

    29
    Задача 6
    Водяной пар массой с начальными параметрами дросселируется до давления
    . Определить параметры пара до и после дросселирования, изменение внутренней энергии и энтропии. Представить процесс дросселирования пара в диаграмме.
    Дано:
    20 200 10
    Решение:
    Покажем на диаграмме точку 1, характеризующее начальное состояние пара. Эта точка определяется путем пересечения изотермы и изобары давления насыщенного пара,
    . Для начального состояния пара удельный объем
    , энтальпия энтропия
    Пар сухой насыщенный со степенью сухости
    Процесс дросселирования обычно проходит без подвода или отвода тепла, так называемое адиабатное дросселирование. В таком случае, значение энтальпии остается величиной постоянной, то есть
    . На диаграмме проводим пунктирную горизонтальную прямую из точки 1 до пересечения с изобарой
    . Получили точку 2. Для конечного состояния пара температура
    , удельный объем
    , значение энтальпии
    , энтропии
    . Пар перегретый.
    Определяем работу, совершаемую в процессе дросселирования в единицу времени

    30
    Мы рассматриваем адиабатное дросселирование, в связи с эти, работа в адиабатном процессе может быть произведена только за счет уменьшения внутренней энергии системы
    Следовательно,
    Изменение энтропии системы
    Вычисляем
    Ответ:
    0,12714 2791,4 6,4289 185,51 0,1986 2791,4 6,6162 17,7 3,746

    31
    Задача 7
    Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина. В турбину поступает водяной пар с давлением и температурой
    . Давление пара на выходе из турбины
    . Расход пара
    . Определить параметры , , , , , узловых точек цикла, количество подведенной теплоты и отведенной теплоты, работу, термический коэффициент полезного действия и теоретическую мощность установки. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах диаграммах (без масштаба). Параметры узловых точек определить с помощью диаграмм и уточнить по таблицам (или расчетом, когда это требуется)
    Дано:
    180 н
    0,4 10
    Решение:
    Преобразование энергии органического или ядерного топлива в механическую при помощи водяного пара осуществляется в паросиловых установках. Принципиальная схема простейшей паросиловой установки показана на рисунок 1.
    Рисунок
    – Принципиальная тепловая схема паросиловой установки.

    32
    В паровом котле 1 вода превращается в перегретый пар с параметрами
    , который по паропроводу поступает в турбину 2, где происходит его адиабатное расширение до давления с совершением технической работы, приводящей во вращательное движение ротор электрического генератора 3.
    Затем пар поступает в конденсатор 4, который представляет собой трубчатый теплообменник. Внутренняя поверхность трубок конденсатора охлаждается циркулирующей водой. В конденсаторе при помощи охлаждающей воды от пара отнимается теплота парообразования и пар переходит при постоянных давления и температуре в жидкость, которая с помощью насоса 5 подается в паровой котел 1. В дальнейшем цикл повторяется. Этот цикл паросиловой установки предложил шотландский инженер Ренкин, и поэтому его и назвали циклом Ренкина.
    Покажем цикл Ренкина на трех термодинамических диаграммах диаграммах
    – – – (рисунок 2).
    Рисунок
    – Цикл Ренкина на термодинамических диаграммах

    33
    Определяем параметры пара в крайних точках цикла по диаграмме
    – для водяного пара, а также по таблицам.
    Удобнее сначала определить параметры пара перед тепловым двигателем.
    Так как известны значения давления и температуры перед турбиной, то положение точки 1 на диаграмме находится на пересечении изобары и кривой степени сухости (температура насыщения
    . Принимаем температуру
    Таким образом, в паровом котле имеем перегретый пар с параметрами
    ,
    Определив местонахождение точки 1 на диаграмме
    , находим значение энтальпии, удельного объема пара и энтропии
    Уточняем по таблицам
    В идеальном цикле паросиловой установки расширение пара в турбине происходит без потерь энергии пара на трение и без теплообмена с внешней средой (т.е. адиабатически). Так как при адиабатном процессе энтропия рабочего тела остается постоянной, то положение в диаграмме точки 2, характеризующего состояние отработанного пара при идеальном его расширении в турбине, определяется на пересечении изобары и линии постоянной энтропии
    Определив местонахождение точки 2 на диаграмме
    , находим значение энтальпии, удельного объема, степени сухости и температуры пара после его адиабатного расширения в турбине. Температура влажного насыщенного в диаграмме определяется следующим образом: из данной точки проводим изобару до пересения с верхней пограничной кривой, и определяем температуру сухого насыщенного пара, которая будет равна температуре влажного насыщенного пара и температуре насыщения воды при том же давлении, что и в искомой точке.

    34
    Уточним полученные данные по таблицам и расчетам.
    По таблицам [6] находим
    Определяем степень сухости пара
    Тогда
    Определяем энтальпию влажного насыщенного пара
    Определяем удельный объем влажного насыщенного пара
    Конденсация отработавшего пара в конденсаторе (процесс 2-3) осуществляется при постоянном давлении; параметры конденсатора в точке 3 определяем по таблицам [6] по давлению в конденсаторе для воды в состоянии насыщения.
    Находим
    В результате повышения давления конденсата питательным насосом
    (процесс 3-4) давление конденсата становится равным котловому давлению
    , остальные параметры в этом процессе остаются без изменения, в том числе и объем в силу несжимаемости жидкости.

    35
    Процесс нагрева конденсата до температуры кипения осуществляется при постоянном давлении
    . Параметры конденсата определяем из таблиц [6].
    Процесс парообразования до получения сухого насыщенного пара
    (процесс 5-6) осуществляется при постоянном давлении
    Параметры пара в этом процессе определяем по таблицам [6].
    Далее осуществляется перегрев пара в пароперегревателе при постоянном давлении до параметров пара равных точке 1.
    Определяем количество теплоты, подведенной к рабочему телу
    Определяем количество теплоты, отведенной от рабочего тела
    Работу цикла найдем как разность теплоты, подведенной к рабочему телу, и теплоты, отведенной от рабочего тела
    Термический КПД цикла определим по формуле
    Определяем теоретическую мощность установки, МВт, где массовый расход пара,

    36 теоретический массовый удельный расход пара,
    Ответ:
    Номер точек цикла
    1 180 400 0,01191 2889,0 5,6926
    Перегретый пар
    2 0,4 75,89 2,8058 1946,3 5,6926 0,702 3
    0,4 75,89 0,0010265 317,65 1,0261 4
    180 75,89 0,0010265 317,65 1,0261 5
    180 356,96 0,0018380 1733,4 3,8739 0
    6 180 356,96 0,007534 2514,4 5,1135 1
    2571,35 1628,65 942,7 0,367 1,061 9,427

    37
    Задача 8
    Паровая холодильная машина работает по циклу с дросселированием.
    Температура кипения в испарителе
    , температура конденсации
    . В компрессор поступает перегретый пар с температурой
    Рабочее тело перед регулированием вентилем переохлаждается
    Определить параметры (
    узловых точек цикла, количество подведенной и отведенной теплоты, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент машины, если количество циркулирующего рабочего тела
    . Изобразить схему установки, представить цикл в координатах
    . Параметры узловых точек определить с помощью диаграмм и уточнить по таблицам (или расчетом, когда это потребуется, причем расчет привести в тексте). Обозначение узловых точек на схеме и диаграмме должны быть согласованы. Рекомендуется первым номером обозначит параметры пара на входе в компрессор.
    Дано:
    Рабочее вещество
    Хладагент 12
    -30 20 0,2
    Решение:
    Холодильная машина служит для искусственного охлаждения физических тел до температуры ниже температуры окружающей среды. В холодильной машине рабочее тело (хладагент) совершает обратный круговой процесс, в результате которого теплота отнимается от охлаждаемого объекта и за счет затраты работы передается среде с более высокой температурой. В данной задаче в качестве рабочего тела используется хладагент 12.
    Схема паровой холодильной машины с дросселированием представленная на рисунок 1.

    38
    Рисунок 1 – Схема паровой компрессорной холодильной машины с регулирующим вентилем
    На схеме: компрессор; конденсатор (охладитель); тела, подлежащие охлаждению; среда, воспринимающая теплоту.
    В этом цикле точка 1 характеризует состояние сухого пара при давлении, поступающем в компрессор. В компрессоре пар адиабатно сжимается до давления
    (процесс 1-2). При это в компрессоре затрачивается работа
    . Точка
    2 – состояние перегретого пара. Из компрессора пар хладагента поступает в конденсатор, где при постоянном давлении конденсируется охлажденной водой или воздухом вследствие отвода от него теплоты. При охлаждении перегретый пар при p и Т сначала в процессе 2–3превращается в сухой насыщенный пар состояния 3, а затем конденсируется (изобарный и изотермический процессы 3–
    4) и превращается в насыщенную (кипящую) жидкость состояния 4(p, T
    к
    ). При дальнейшем отводе теплоты (изобарный процесс 4–5) в холодильнике кипящая жидкость переохлаждается до состояния 5(p, T
    и
    ) – состояния ненасыщенной
    (сжатой) жидкости. Таким образом, в конденсаторе в процессах 2–3, 3–4 и 4–5
    от рабочего тела отводится теплота q
    1
    . Жидкий хладагент поступает в регулирующий вентиль, где происходит его дросселирование, сопровождаемое падением давления и температуры. При этом жидкость (в необратимом

    39 процессе 5–6) частично испаряется и превращается во влажный насыщенный пар состояния 6(с параметрами p
    0
    , T
    0
    ).
    Полученный весьма влажный насыщенный пар (степень сухости
    x = 0,1– 0,25) направляется в испаритель, где за счет теплоты, отбираемой от охлаждаемых тел, он может стать сухим (а иногда и перегретым).
    В процессе 6–1при p
    0
    = const и T
    0
    = const к рабочему телу подводится
    теплота. Эта теплота, отводимая от охлаждаемых тел 1 кг рабочего тела, называется удельной холодопроизводительностью и обычно обозначается q
    0
    После испарителя пар снова поступает в компрессор и цикл повторяется.
    Состояние перегретого пара хладагента 12 (точка 1) перед входом в компрессор определяем по таблице перегретого пара и ненасыщенной жидкости по диаграмме при и
    При по диаграмме находим
    Из таблиц
    По диаграмме находим
    ;
    ;
    Состояние перегретого пара на выходе из компрессора (точка 2) находится на пересечении адиабаты и изобары
    , соответствующей температуре конденсации (насыщения)
    . Из диаграммы находим
    Находим параметры пара по диаграмме
    ;
    ;
    ;
    ;
    Точка 3 получается на пересечении изобары и степени сухости
    . Пар сухой насыщенный.
    Находим параметры пара по таблице
    ;
    ;
    ;
    ;
    Точка 4 получается на пересечении изобары и степени сухости

    40
    Находим параметры пара по таблице:
    Точка 5 перед регулирующим вентилем лежит на пересечении изотермы с изобарой
    Определяем параметры жидкости по диаграмме:
    Точка 6 (состояние влажного насыщенного пара в испарителе) находится из условия равенства
    , т. е. на пересечении вертикали (изоэнтальпы), проведенной через точку 5 с изобарой
    Степень сухости пара в состоянии 6 можно вычислить их формулы
    , где энтальпия кипящей жидкости и удельная теплота парообразования определяются по термодинамической таблице
    (при
    ):
    Удельный объем влажного насыщенного пара
    Удельные объемы сухого насыщенного пара и кипящей жидкости определяем по

    41
    Точка 7 соответствует состоянию сухого насыщенного пара. Определяем параметры пара, соответствующие этому состоянию по таблице:
    ;
    ;
    ;
    Теплота, подведенная к 1 кг рабочего тела в испарителе в изобарном процессе 6 – 1 (удельная холодопроизводительность),
    Полная холодопроизводительность
    Теплота, отведенная от 1 кг рабочего тела в конденсаторе в изобарном процессе 2 – 5,
    Работа цикла (работа компрессора)
    Теоретическая (адиабатная) мощность привода компрессора холодильной машины
    Холодильный коэффициент
    Покажем цикл в
    , и координатах (Рисунок 2).

    42
    Рисунок 2 – Цикл паровой машины
    Ответ:
    Номер точки
    Параметры рабочего тела
    Примечание
    1
    -20 1,002 0,1842 544,4 4,61
    -
    Диаграмма
    2 43 5,665 0,0355 576,8 4,61
    -
    Диаграмма
    3 20 5,665 0,0311 561,5 4,55 1
    Таблица
    4 20 5,665 0,000753 419,3 4,07 0
    Таблица
    5 10 5,665 0,000721 409,7 4,03
    -
    Диаграмма
    6
    -30 1,002 0,0365 409,7 4,05 0,224
    Расчет
    7
    -30 1,002 0,1608 539,0 4,58 1
    Диаграмма
    134,7 26,94 167,1 32,4 6,48 4,16

    43
    Библиографический список
    1)
    Волков В.Н., Кузнецова С.А. Техническая термодинамика и
    Тепломассообмен: Методические указания. – Ухта: УГТУ, 1999. – 30 с.: ил.
    2)
    Луканин В. Н., Шатров М. Т. И др. Теплотехника. Учебник. – М.:
    Высшая школа, 2000;
    3)
    Кириллин В. А. Техническая термодинамика: Учебник для вузов.-
    М.: Энергоиздат, 1983;
    4)
    Рабинович О. М. Сборник задач и упражнений по технической термодинамики.- М.: «Машиностроение», 1973.
    5)
    Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учебн.
    Пособие для неэнергетических специальностей вызов. М. «Высшая школа»,
    1975г. 496с. с ил.
    6)
    Ривкин С. Л., Александров А.А. Термодинамические свойства воды и водяного пара: Справочник. Рек. Гос. Службой стандартных справочных данных – 2-е изд., перераб. И доп. – М.: Энергоиздат, 1984, 80с. С ил.
    7)
    Васьков Е. Т. Термодинамические свойства хладагента 12 в состоянии насыщения //ИФЖ.-1985. – Т48, №2, - С. 332.


    написать администратору сайта