krio_bilety_poryadok (1171276), страница 3

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 3)

116БИЛЕТ 28 ............................................................................................................................................ 1181)Дифференциальный, интегральный и тепловой эффект дросселирования. ........................... 1182)Производство энтропии в двухпоточном противоточном теплообменнике. .......................... 1203)Особенности ожижения и хранения жидкого водорода. ........................................................ 120БИЛЕТ 29 ............................................................................................................................................

1221)Тепловой эффект дросселирования. Зависимость от температуры и давления. .................... 1222) Изотермическое сжатие в компрессоре реального газа. Соотношение между работой итеплотой. ........................................................................................................................................... 1233)Особенности ожижения неона. ................................................................................................ 126БИЛЕТ 30 ............................................................................................................................................ 1271) Интегральный эффект дросселирования.

Зависимость от температуры. Сравнение синтегральным эффектом изоэнтропного расширения. ................................................................... 1272)Закон сохранения энергии для закрытых систем. .................................................................... 1293)Особенности процессов дросселирования газов, паров и жидкостей. ................................... 130БИЛЕТ 11) Стационарные, нестационарные и установившиеся состояниянизкотемпературных систем.

Открытые и закрытые системы.Типы систем: Закрытая система – система, не обменивающаяся с окружающейсредой (другими системами) материальными потоками ( массой), нообменивающаяся с ней энергией. Открытая система – система, обменивающаяся с окружающейсредой и материальными и энергетическими потоками.Масса изолированной и закрытой системы всегда остаётся постоянной.Для открытой системы закон сохранения массы можно записать в двухвариантах.Стационарный режим (основные параметры системы неизменны вовремени):∑ − ∑ = 0Нестационарный (неустановившийся) режим (материальные иэнергетические потоки изменяются во времени):∑ − ∑ =(изменение массы системы во времени)Где − материальные потоки, входящие в систему; − материальные потоки, выходящие из системы;Если= , то режим называется нестационарным установившимся.2) Ожижение газов и газовых смесей.

Минимальная работа ожиженияв условиях p=const V=const. Сравнение Lmin для различных газов.Минимальная работа изобарического процесса.Рисунок 49. Открытая система ожижения. = − дет + ℎ1 = сж + дет + ℎ2 = сж − (ℎ1 − ℎ2 )сж = 0(1 − 2) = 0(1 − 2) − (ℎ1 − ℎ2 )Минимальная работа ожижения некоторых газов 1 = 300 К; 1 = 0,1 МПаВеществоАзотКислородВодородГелийкДж769,6638,4119006850 ,кгМинимальная работа ожижения в изохорическом процессе.Рисунок 51. Изохорное ожижение. = − дет + 1 = сж + дет + 2 = сж − (1 − 2 ) = 0(1 − 2) − (1 − 2 )Процессы изохорного охлаждения и ожижения невозможнореализовать на практике, хотя они имеют меньшую минимальнуюработу по сравнению с изобарическими процессами охлаждения иожижения. Это является следствием двух факторов:1) Невозможность организовать замкнутый цикл в случаеизохорного охлаждения и ожижения2) Огромный перепад давлений рабочего вещества в начале иконце процессов охлаждения и ожижения.3) Применение дросселирования в низкотемпературных установках.Дросселированием называется изоэнтальпный процесс расширениягаза в адиабатных условиях, при его движении через гидравлическоесопротивление.

При этом не совершается и не выделяется никакаявнешняя работа, и скоростной напор на входе и выходе израсширительного устройства остаётся неизменным.(последнее справедливо на некотором удалении от места расширения)Дросселирование – необратимый процесс, характеризующийсяпотерями, которые можно вычислить через величину производстваэнтропии.Рисунок 71. Схема процесса дроселлирования.Устройства для реализации процесса дросселирования.В микрохолодильных установках для осуществления процессадросселирования используется калиброванное отверстие, обычнонаходящееся на конце трубопровода.Рисунок 72.

Микрохолодильные дроссельные устройства.В бытовых холодильниках используется капиллярная трубка, вкоторой происходит процесс распределённого дросселирования.Рисунок 73. Капиллярная трубка.Для крупных и среднихнизкотемпературных установокиспользуются регулируемыедроссельные вентили.Рисунок 74. Регулируемыйвентиль.Криогенные дроссельные вентилинужно тщательно изолировать, чтобыгарантировать адиабатностьпроцесса.

Редко изолируют вбытовых холодильниках.Поскольку процесс адиабатный безподвода и отвода работы, тоэнтальпия газа постоянна. Основноеназначение процессадросселирования – понизитьтемпературу газа или жидкости.Понижение температуры при падениидавления в процессе дросселирования является основнойхарактеристикой дросселирования и называется дроссель-эффектом.БИЛЕТ 21) Принцип сохранения массы для (нерелятивистских) систем смногокомпонентными потоками. Примеры составленияматериального баланса для аппаратов и машингазоразделительных установок.Типы систем: Изолированная система – система, не обменивающаяся с окружающейсредой (другими системами) материальными потоками ( массой) иэнергией ( теплотой, работой). Закрытая система – система, не обменивающаяся с окружающейсредой (другими системами) материальными потоками ( массой), нообменивающаяся с ней энергией. Открытая система – система, обменивающаяся с окружающейсредой и материальными и энергетическими потоками.Масса изолированной и закрытой системы всегда остаётся постоянной.Для открытой системы закон сохранения массы можно записать в двухвариантах.Стационарный режим (основные параметры системы неизменны вовремени):∑ − ∑ = 0Нестационарный (неустановившийся) режим (материальные иэнергетические потоки изменяются во времени):∑ − ∑ =(изменение массы системы во времени)кгЗадача: в ВРУ подаётся воздух расходом G=100 , при н.у.: из ВРУчвыходит три потока: азота, кислород, аргон при н.у.

и с известнымиобъёмными концентрациями.Необходимо определить расходы потоков, выходящих из ВРУ. Воздухпринимается тройной смесью (азот, кислород, аргон)Рисунок 7. Иллюстрация к задаче.В – поток воздуха, А – поток азота,К – поток кислорода, Ар – потокаргона.Составим уравнение материального баланса по каждому компоненту,АрВ2 = А2 + 2 + К2АрВАКвходящего и выходящих потоков: = + + АрВАК{ 2 = 2 + 2 + 22) Охлаждение газообразных веществ в условиях открытой изакрытой термодинамической системы. Минимальная работа,необходимая для охлаждения в условиях P=const и V=const.3) Назначение теплообменных аппаратов.

Простейший расчёттеплообменного аппарата.Теплообменные аппараты – устройства для передачи теплоты отпотока к другим потокам или среде с которой происходит обментеплотой.Перенос теплоты осуществляется без отвода работы.Классифицируются по следующим признакам: По принципу работы Регенераторы – теплообменные аппараты в которых теплотав начале передается от потока к теплоёмкой массерегенератора (насадку), а затем от насадка к другому потоку.Теплота между потоками передаётся периодически, а ненепрерывно. Рекуператоры – теплота от одного потока передаётсядругому потоку или среде через теплопроводящую стенку.Процесс переноса теплоты непрерывен. По числу потоков Однопоточные Двухпоточные Трехпоточные и многопоточные По назначению По направлению движения потоков Прямоточные (потоки сонаправлены) Противоточные (потоки текут в противоположные стороны) Перекрестноточные (потоки скрещиваются под прямым углом) По агрегатному состоянию вещества Конденсаторы (один из потоков или среда конденсируется) Испарители ( один из потоков или среда испаряется) Конденсаторы-испарители (один поток испаряется –другойожижается) Обычные газовые или жидкостные По типу конструкцииБИЛЕТ 31) Принцип сохранения энергии.

Потоки энергии (тепловые,электрические, механические, магнитные и др.) и их численноеопределение. Физический смысл энтальпии потока для открытыхсистем. Энергетический баланс для открытых и закрытыхнизкотемпературных систем.Параметрами состояния называются физические величины, которыеопределяют состояние системы, обычно их можно измерить приборами.(Температура (Т), объём (V) и удельный объём (v), паросодержание смеси (x),параметр состояния двухфазной области)Для однокомпонентной и однофазовой системы, например газ, необходимоопределить два параметра , обычно это давление и температура ( иногдаобъём), для того чтобы однозначно знать состояние системы.В двухфазной области изобары совпадают с изотермами, поэтому дляполного задания системы, необходимо знать пару p и x, либо пару p и v.Функция состояния – физическая величина, изменение которой связано свнешним воздействиями, действующими на систему.

Функция состояния –энергетическая характеристика системы и выражается в единицах энергииили удельная энергии.U – внутренняя энергия, Джu – удельная внутренняя энергия, Дж/кгH – энтальпия, Дж (H = U + pV)h – удельная энтальпия, Дж/кг (h = u + pv)S – энтропия, Дж/Кs – удельная энтропия, Дж/(кг*К)Внутренняя энергия (U) используется как энергетическая характеристиказакрытой системы.Энтальпия (H) используется как энергетическая характеристика открытойсистемы. Также достаточно широко используется: для описаниятермодинамических процессов низкотемпературных систем – свободнаяэнергия Гельмгольца и Гиббса. Физический смысл энтальпии можноопределить как сумма внутренней энергии системы и энергии, которая«хранится» в виде давления, производимого системой, и объёма, которыйона занимает («энергия» последнего слагаемого выделяется в виде работыпри изменении объёма системы)F = U – TS -изохорно-изотермический потенциал используется при анализетермодинамических процессов, ДжG = H – TS – изобарно – изотермический потенциал при изменениитемпературы и давления.Первое начало термодинамики является следствием всеобщегозакона сохранения энергии в нерелятивистских системах длярассмотрения термомеханических систем.Изменение энергии системы за некоторое время равноалгебраической сумме подведённых к системе теплоты и работы.1) Закрытая система∆ = + или ∆ = + 2) Открытая система∆ = + или ∆ℎ = + Правило знаков, используемое в низкотемпературной технике дляпервого начала термодинамики:Работа положительна, если совершается над системой, работаотрицательна если совершается системой.Теплота положительна, если она подводится к системе, теплотаотрицательна если она отводится от системы.2) Откачка паров кипящей жидкости, основные отношения испособы реализации.

Характеристики

Список файлов ответов (шпаргалок)