Услуга: Задача 1 Газовая смесь массой m, имеющая начальную плотность 0,9 кг/м3, в ходе политропного процесса сжимается от давления 0,1 МПа до давления Рк. При этом её температура достигает значения Тк.

Выполнение любого варианта,все 5 задач

Задача 1

Газовая смесь массой m, имеющая начальную плотность 0,9 кг/м³, в ходе политропного процесса сжимается от давления 0,1 МПа до давления Р_к. При этом её температура достигает значения Т_к.

Определить:

удельную газовую постоянную смеси;

показатель политропы сжатия;

подводимую теплоту, изменение внутренней энергии и энтальпии, а также работу, совершенную газом;

изобразить процесс сжатия на обобщенных Р-vи T-sдиаграммах.

Температурной зависимостью теплоемкости пренебречь.

Смесь считать идеальным двухатомным газом.

Контроль вычислений энергетических характеристик процесса выполнить по первому закону термодинамики.

Данные для расчета выбрать из таблицы 6.1.

Таблица 6.1.

Задача 2

Произвести термодинамический расчет многоступенчатого поршневого компрессора, производящего Gкг в секунду сжатого до давления Р_к воздуха, если предельно допустимое повышение температуры газа в каждой ступени Dt, а сжатие происходит с показателем политропы n. Состояние воздуха на входе в компрессор: P₁=0,1МПа; t₁=27°С. В промежуточных теплообменниках сжатый воздух охлаждается изобарно до первоначальной температуры t₁.

Определить:

количество ступеней компрессора;

температуру воздуха после сжатия в каждой ступени;

количество теплоты, отводимое в систему охлаждения цилиндров компрессора и в промежуточных теплообменниках;

объемную производительность компрессора по входу и выходу.

Компрессор считать идеальным, трением и вредным пространством пренебречь.

Степень повышения давления в каждой ступени компрессора считать одинаковыми.

Данные для расчета выбрать из таблицы 6.2.

Таблица 6.2.

Задача 3

Рассчитать цикл теплового двигателя с максимальной температурой рабочего тела t₃,в котором сжатие и расширение рабочего тела осуществляются по политропам с показателями n₁и п₂ соответственно.

Определить:

параметры состояния рабочего тела в характерных точках цикла; подведенную и отведенную теплоту; работу цикла и его КПД; построить P-vдиаграмму цикла.

В качестве рабочего тела рассматривать воздух, зависимостью его теплоемкости от температуры - пренебречь.

Начальное состояние рабочего тела соответствует нормальным условиям.

Тип цикла и данные для расчета выбрать из таблицы 6.3.

Таблица 6.3.

Задача 4

По стальной трубе, с внешним диаметром d_ни толщиной стенки d течет вода, средняя температура которой t_в.По внутренней (или наружной) поверхности труба покрыта слоем накипи l_нак=0,8 Вт/(м К), толщиной 2 мм. Снаружи трубопровод охлаждается воздухом с температурой t_возпри коэффициенте теплоотдачи a₂. Коэффициент теплоотдачи от воды к стенке трубопровода a₂, коэффициент теплопроводности материала трубы l_тр=28 Вт/(м К).

Определить:

- коэффициент теплопередачи;

- погонный тепловой поток;

- температуры на поверхностях трубы и накипи;

построить график изменения температуры по толщине трубопровода.

Тепловой режим считать стационарным.

Лучистым теплообменом пренебречь.

Данные для расчета выбрать из таблицы 6.4.

Таблица 6.4.

Задача 5

Определить потери теплоты в единицу времени с горизонтально (или вертикально) расположенной цилиндрической трубы диаметром dи длиной 2,5 м в окружающую среду, если температура стенки трубы t_c, а температура воздуха t_в.

Для определения коэффициента теплоотдачи изпользовать критериальные уравнения теплоотдачи при поперечном обтекании.

Теплофизические параметры воздуха рассчитывать с использованием линейной интерполяции по температуре.

Лучистым теплообменом пренебречь.

Данные для расчета выбрать из таблицы 6.5.

Таблица 6.5.