Калькуляция задач по газовым процессам и компрессорам

Контрольная работа по предмету «Термодинамика» Вариант - 4

Задача № 1.
В баллоне объемом V находится идеальный газ «газ» под абсолютным давлением Р при температуре Т. Найти массу и плотность газа в баллоне. Давление и температура окружающей среды – стандартные. Задача № 2.
До какого давления P1 следует заряжать пусковой баллон идеальным газом «газ», если температура в баллоне при зарядке Т1, а после остывания до температуры Т2=288 K давление должно быть Р2 бар. Определить количество тепла Q, теряемое газами при охлаждении, если объём баллона V.
Задача № 3.
Работа турбоэлектрогенератора производится за счет подачи идеального газа «газ» из газовой рампы суммарным объемом V. Начальное давление в рампе Р1, начальная температура Т1=293 К. Давление подачи Р2=1 МПа, давление окружающей среды 1 бар. Расход газа m. При падении давления в баллоне ниже давления подачи работа установки автоматически прекращается. КПД электрогенерации 80 %. Найти: количество электроэнергии, произведенной данной энергоустановкой W и время работы τ, если турбина адиабатная.
Задача № 4.
Газовый аккумулятор давления с гелием должен обеспечить наддув бака одного из компонентов ЖРД под давлением Р2. Начальное давление в аккумуляторе Р1=20 МПа. Массовый расход жидкого компонента из бака m, плотность этого компонента ρ для, время работы двигателя до полного израсходования компонента τ. Найти объем аккумулятора давления V и объемный расход компонента наддува ύ, если используется гелий. Во сколько раз изменятся объем аккумулятора VHe/Vаз, если заменить гелий на азот? При расчете все газы считать идеальными.

Задача № 5.
Идеальный одноступенчатый компрессор сжимает воздух с расходом m=2 кг/с от давления p1абс при температуре Т1 до температуры Т2. Определить конечную температуру и работу, затраченную на сжатие воздуха, если сжатие происходило: а) по адиабате, б) по политропе при n= n, в) по изотерме.

Задача № 6.
Воздух сжимается: в первом случае в идеальном одноступенчатом компрессоре, во втором – в двухступенчатом, от абсолютного давления р1 МПа и температуры Т1 до избыточного давления р2. Процесс сжатия политропный. Определить: 1) на сколько процентов уменьшится затрачиваемая работа на сжатие в двухступенчатом компрессоре (%=100*η1/η2)*, если промежуточное многоступенчатое давление составляет 3 бар, а охлаждение воздуха после сжатия в первой ступени производится до начальной температуры Т1 и 2) конечные температуры воздуха в первом и втором случаях.
* η1 – КПД одноступенчатого компрессора, η2 – КПД двухступенчатого компрессора.
Задача № 7.
Требуется определить параметры сопла (Диаметр входа Dвх; Диаметр критического сечения Dкр и диаметр среза сопла Dа) для газового двигателя ориентации. Известно: в качестве рабочего тела используется идеальный газ «азот» с расходом 10 г/с, давление подачи 6,5 МПа, давление на срезе 0,06 МПа. Температура подаваемого газа Твх=270 К.

Задача № 8.
Смесь газов №1 смешали со смесью газов №2. Определить состав полученной смеси №3 в массовых и мольных долях, парциальные давления компонент Рп (МПа), а также параметры смеси: давление Р, температуру Т, массу m, объем V, теплоемкости изобарную Ср и изохорную Сv, показатель адиабаты k. При смешивании теплообмена с окружающей средой нет; все компоненты – идеальные газы.

Показать/скрыть дополнительное описание