Задания к контрольной работе

Задача 1. В процессе изменения состояния 1 кг газа внутренняя энергия его увеличивается на u. При этом над газом совершается работа, равная 1. Начальная температура газаt1, конечное давление p2.

 Определить для заданного газа показатель политропы n, начальные и конечные параметры, изменение энтропии s и изменение энтальпии h. Представить процесс в p-v и T-s диаграммах. Изобразите также изобарный, изохорный, изотермический и адиабатный процессы, проходящую через ту же начальную точку, и дать их сравнительный анализ.

Контрольный вопрос. Какова общая формулировка и математическое выражение первого закона термодинамики.

  Задача 2. Определить параметры рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с изохорно - изобарным подводом теплоты, если известны давление  и температура рабочего тела в начале сжатия. Степень сжатия, степень повышения давления, степень предварительного расширения заданы.

Определить работу, получаемую от цикла, его термический КПД и изменение энтропии отдельных процессов цикла. За рабочее тело принять воздух, считая теплоёмкость его в расчётном интервале температур постоянной.

Построить на миллиметровке в масштабе этот цикл в координатах p-v и T-s. Дать к полученным графикам соответствующие пояснения.

  Контрольный вопрос. В чём смысл второго закона термодинамики.

Задача 3. Показать сравнительным расчётом целесообразность применения пара высоких начальных параметров и низкого конечного давления на примере паросиловой установки, работающей по циклу Ренкина, определив располагаемый теплоперепад, термический КПД цикла и удельный расход пара для двух различных значений начальных и конечных параметров пара. Указать конечное значение степени сухости . Изобразите схему простейшей паросиловой установки, и дать краткое описание её работы. Представить цикл Ренкина в диаграммах T-s и h-s. Задачу решать с помощью h-s диаграммы.

Представить графическое решение задачи в диаграмме.

Задача 4. Определить потери тепла за 1 час с 1 мм длины горизонтально расположенной цилиндрической трубы, охлаждаемой свободным потоком воздуха, если известны наружный диаметр d трубы, температура стенки трубы tст и температура воздуха tв в помещении.

Контрольный вопрос. Какими основными безразмерными числами подобия определяется конвективная теплоотдача и каков физический смысл этих чисел подобия.

Задача 5. Определить площадь поверхности нагрева газоводяного рекуперативного теплообменника работающего по противоточной схеме. Греющий теплоноситель -дымовые газы с начальной температурой t_г1 и конечной-t_г2. Расход воды через теплообменник-Gв, начальная температура воды-t_в1, конечная-t_в2. Коэффициент теплоотдачи от газов к стенки трубы- и от стенки трубы к воде- . Теплообменник выполнен из стальных труб с наружным диаметром d=50 мм и толщиной стенки =4 мм. Стенку считать чистой с обеих сторон.  

Определить также величину поверхности теплообмена при выполнении теплообменника по прямоточной схеме и сохранении остальных параметров неизменными.

 Для обеих схем движения теплоносителей показать без расчёта графики изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена. Указать преимущества противоточной схемы.

Контрольный вопрос. Объясните физический смысл коэффициентов теплоотдачи и теплопередачи. От каких факторов зависит их величина.      

Подклеивается к выполненной работе