2014-02-24
1695
Таблица 7
Таблица 2
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 1
Задания на контрольные работы
БЛОК КОНТРОЛЯ ОСВОЕНИЯ ДИСЦИПЛИНЫ
СОДЕРЖАНИЕ ОТЧЕТА
Отчет по работе – заполненная форма. Следует объяснить полученные результаты, сопоставить с литературными данными.
Литература: [1], с. 92…97.
К выполнению контрольных работ следует приступить, изучив предварительно соответствующий материал курса. При выполнении контрольных работ условия задачи переписываются полностью. Решения задач должны сопровождаться краткими пояснениями и подробными вычислениями. Необходимо привести соответствующую формулу, найти неизвестную величину (в буквенном выражении), затем подставить числовые значения и найти ответ. Для каждой найденной величины нужно указать единицу измерения (в системе СИ). Если при решении задачи какая - либо величина берется из таблицы или диаграммы, надо назвать источник с указанием автора, года издания и страницы. Работу следует писать разборчиво, оставляя поля для замечаний рецензента.
|
|
|
На заглавной странице, кроме фамилии, инициалов и шифра студента, непременно указать факультет и специальность.
Номера задач для специальностей140101.65, 140104.65 приведены в табл. 1.
Таблица 1
| Специальность | Курс | Номера задания | Номера задач | Объем задания |
| Промышленная теплоэнергетика 140104.65 | III | 2, 3, 4, 5 | 12 задач | |
| 8, 10, 11 | ||||
| 12, 13, 14, 15, 16 | ||||
| Тепловые электрические станции 140101.65 | III | 1, 2, 4, 6 | 12 задач | |
| 7, 9, 10, 11 | ||||
| 14, 15, 16, 17 |
Задача 1. Из баллона емкостью V выпускается воздух в атмосферу, при этом давление воздуха, измеренное манометром, уменьшается с р1 до
p2= 0,1 МПа. Определить массу выпущенного воздуха, если температура его изменилась от t1 до t2 °С, а барометрическое давление равно 100 кПа. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 2, по двум последним цифрам шифра.
| Последняя цифра шифра | V ×103, м3 | р1, МПа | Предпоследняя цифра шифра | t1,0C | t2, 0C |
Задача 2. Определить мольную массу, массовый состав, удельный объем и плотность, газовую постоянную, а также парциальные давления компонентов газовой смеси, температура которой t и давление p, если объемный состав смеси r задан в процентах. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 3, по двум последним цифрам шифра.
|
|
|
Таблица 3
| Последняя цифра шифра | Объемный состав смеси, % | Предпоследняя цифра шифра | p, МПа | t,0C | ||
| CO2 | O2 | N2 | ||||
| 0,15 | ||||||
| 0,14 | ||||||
| 0,13 | ||||||
| 0,12 | ||||||
| 0,11 | ||||||
| 0,10 | ||||||
| 0,15 | ||||||
| 0,12 | ||||||
| 0,13 | ||||||
| 0,16 |
Задача 3. По известному массовому составу продуктов сгорания определить: мольную массу, газовую постоянную, плотность и удельный объем продуктов сгорания при нормальных условиях; средние массовые и объемные теплоемкости при постоянном давлении в пределах температур от 0°С до t1 и от 0°С до t2 и количество теплоты, отданное 1 кг газов при изобарном охлаждении от t1 до t 2 °С. Состав газовой смеси и другие данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 4, по двум последним цифрам шифра. Таблицы теплоемкостей газов приведены в приложениях [П.2, П.3].
Таблица 4
| Последняя цифра шифра | Массовый состав смеси, % | Предпоследняя цифра шифра | t1,о C | t2,о C | ||||
| CO2 | H2O | N2 | O2 | CO | ||||
| 20,0 | 8,0 | 72,0 | - | - | ||||
| 15,5 | 8,9 | 71,4 | - | 4,2 | ||||
| 9,9 | 10,0 | 70,7 | - | 9,4 | ||||
| 2,9 | 11,3 | 69,9 | - | 15,9 | ||||
| 18,0 | 7,2 | 72,8 | - | |||||
| 16,0 | 6,4 | 73,6 | - | |||||
| 14,0 | 5,6 | 74,7 | - | |||||
| 12,0 | 4,8 | 77,2 | - | |||||
| 14,5 | 15,0 | 66,6 | - | 3,9 | ||||
| 18,8 | 13,6 | 67,6 | - | - |
Задача 4. V 1, м3, газа при абсолютном давлении p1 температуре t1 °С расширяется до увеличения объема в ε раз. Определить параметры конечного состояния газа, количество теплоты, работу, а также изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах: а) изотермическом, б) адиабатном при k =1,4; в) политропном при показателе политропы n =1,47. Принять
cv =0,7 кДж/(кг·К) и Rг =290 Дж/(кг·К). Процессы изобразить (совместно) в pv - и Ts - диаграммах. Данные для расчета выбрать из табл. 5, по двум последним цифрам шифра.
Таблица 5
| Последняя цифра шифра | V1, м3 | ε | Предпоследняя цифра шифра | р1, МПа | t1,оC |
| 0,6 | 5,5 | ||||
| 0,5 | 5,8 | ||||
| 0,4 | 6,0 | ||||
| 0,3 | 6,2 | ||||
| 0,2 | 6,3 | ||||
| 0,1 | 6,4 | ||||
| 0,09 | 6,5 | ||||
| 0,08 | 6,6 | ||||
| 0,07 | 6,7 | ||||
| 0,06 | 7,0 |
Задача 5. В изобарном процессе расширения к 1 кг водяного пара начального давления p1 и степени сухости x1 подводится q1, кДж/кг, теплоты. Определить, пользуясь hs - диаграммой, параметры конечного состояния пара, работу расширения, изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Изобразить процесс в pv - и Ts - диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 6, по двум последним цифрам шифра.
Таблица 6
| Последняя цифра шифра | р1, МПа | x1 | Предпоследняя цифра шифра | q1, кДж/кг |
| 3,0 | 0,85 | |||
| 3,5 | 0,87 | |||
| 4,0 | 0,88 | |||
| 4,5 | 0,90 | |||
| 5,0 | 0,87 | |||
| 6,0 | 0,91 | |||
| 7,0 | 0,92 | |||
| 8,0 | 0,93 | |||
| 9,0 | 0,95 | |||
| 10,0 | 0,98 |
Задача 6. V1, м3, пара при начальном давлении p1 и начальной температуре t1 расширяются адиабатно (изоэнтропийно) до конечного давления р2. Определить параметры конечного состояния и работу расширения пара. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 7, по двум последним цифрам шифра.
| Последняя цифра шифра | р1, МПа | t,оC | Предпоследняя цифра шифра | V1, м3 | p2, kПа |
| 2,5 | 5,00 | ||||
| 2,0 | 50,0 | ||||
| 3,6 | 10,0 | ||||
| 12,0 | 20,0 | ||||
| 5,0 | 6,00 | ||||
| 4,0 | 3,00 | ||||
| 9,0 | 6,00 | ||||
| 15,0 | 80,0 | ||||
| 3,0 | 30,0 | ||||
| 10,0 | 60,0 |
Задача 7. Воздух с начальными параметрами: абсолютным давлением р1 и температурой t1, проходит через сопло Лаваля, где его давление падает до р2 =120 кПа. Определить скорость истечения воздуха и необходимое время для истечения m, кг, воздуха, если диаметр наименьшего сечения сопла равен d. Данные для расчета выбрать из табл. 8, по двум последним цифрам шифра.
|
|
|
Таблица 8
| Последняя цифра шифра | p1, МПа | t1,оC | Предпоследняя цифра шифра | m, кг | d, м |
| 2,0 | 0,0030 | ||||
| 1,8 | 0,0032 | ||||
| 1,6 | 0,0034 | ||||
| 1,5 | 0,0035 | ||||
| 1,3 | 0,0036 | ||||
| 1,4 | 0,0038 | ||||
| 1,7 | 0,0040 | ||||
| 1,2 | 0,0042 | ||||
| 2,0 | 0,0045 | ||||
| 1,0 | 0,0050 |
Задача 8. Определить скорость истечения и секундный расход пара при начальных параметрах: абсолютном давлении p1 и температуре t1, поступающего в среду с абсолютным противодействием р2. Задачу решить для случаев истечения: через сужающееся сопло и сопло Лаваля. Минимальный диаметр сужающегося сопла и диаметр сопла Лаваля в наименьшем сечении равны d. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 9, по двум последним цифрам шифра.
Таблица 9
| Последняя цифра шифра | p1, МПа | t1, оC | Предпоследняя цифра шифра | p2, МПа | d, м |
| 1,4 | 0,0045 | ||||
| 1,6 | 0,0055 | ||||
| 2,0 | 0,0065 | ||||
| 2,5 | 0,0075 | ||||
| 3,0 | 0,0030 | ||||
| 3,5 | 0,0040 | ||||
| 4,0 | 0,0060 | ||||
| 4,5 | 0,0050 | ||||
| 5,0 | 0,0070 | ||||
| 6,0 | 0,0080 |
Задача 9. Расход газа в поршневом одноступенчатом компрессоре составляет V1 при давлении p1 =0,1 МПа и температуре t1. При сжатии температура газа повышается на 200 °С. Сжатие происходит по политропе с показателем n. Определить конечное давление, работу сжатия и работу привода компрессора, а также теоретическую мощность привода компрессора. Исходные данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 10, по двум последним цифрам шифра.
Таблица10
| Последняя цифра шифра | V1, м3/с | t1, оC | Предпоследняя цифра шифра | Газ | n |
| 0,35 | Воздух | 1,35 | |||
| 0,40 | СO2 | 1,20 | |||
| 0,50 | O2 | 1,32 | |||
| 0,60 | N2 | 1,33 | |||
| 0,65 | СО | 1,35 | |||
| 0,75 | N2 | 1,34 | |||
| 0,85 | O2 | 1,29 | |||
| 0,90 | СО2 | 1,25 | |||
| 1,00 | CO | 1,28 | |||
| 0,50 | Воздух | 1,32 |
Задача 10. Определить термический КПД цикла двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты, если количество подведенной теплоты составляет q1, температура рабочего тела (воздуха) в конце сжатия t2, степень сжатия ε. Сжатие и расширение происходит по адиабатам. Как изменится термический КПД цикла, если при том же общем количестве подведенной теплоты q1 часть 
(%) подвести по изохоре? Цикл изобразить в pv - и Ts - диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из табл. 11, по двум последним цифрам шифра.
|
|
|
Таблица 11
| Последняя цифра шифра | q1, кДж/кг | t2, оC | Предпоследняя цифра шифра | ε | , %
|
Задача 11. Для теоретического цикла ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении определить параметры рабочего тела (воздуха) в характерных точках цикла, подведенное и отведенное количество теплоты, работу цикла и термический КПД, если начальное давление p1 =0,1 МПа, начальная температура t1 =27°С, степень повышения давления в компрессоре λ, температура газа перед турбиной t3. Изобразить цикл в pv - и Ts - диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 12, по двум последним цифрам шифра.
Таблица 12
| Последняя цифра шифра | 
| Предпоследняя цифра шифра | t3, оC |
| 6,0 | |||
| 6,5 | |||
| 7,0 | |||
| 7,5 | |||
| 8,0 | |||
| 8,5 | |||
| 9,0 | |||
| 9,5 | |||
| 10,0 | |||
| 11,0 |
