Главная » Просмотр файлов » P. K. Nag. Engineering Thermodynamics

P. K. Nag. Engineering Thermodynamics (776119), страница 4

Файл №776119 P. K. Nag. Engineering Thermodynamics (P. K. Nag. Engineering Thermodynamics) 4 страницаP. K. Nag. Engineering Thermodynamics (776119) страница 42017-06-17СтудИзба
Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 4)

2 9 4 + 2 2 5 7 ∗w ’ ])41 w = stress (0.1 ,0.2 , p ) ;42 disp ( ”Kg/ h ” ,w *3600 , ” The amount o f h e a t t h a t s h o u l dbe s u p p l i e d i s ” )Scilab code Exa 5.5 Calculations across a heat exchanger12345678910t1 = 15; t2 = 800; t3 = 650; t4 = 500;v1 = 30; v2 = 30 ; v3 = 60;w = 2;cp = 1005;Q1_2 = w * cp *( t2 - t1 ) ;disp ( ”KJ/ s ” , Q1_2 /1000 , ” The r a t e o f h e a t t r a n s f e r t othe a i r in the heat exchanger i s ”)W_T = w *( (( v2 ^2 - v3 ^2) /2) + cp *( t2 - t3 ) ) ;disp ( ”KW” , W_T /1000 , ” The power o u t p u t from t h et u r b i n e a s s u m i n g no h e a t l o s s ” )v4 = sqrt ( ( v3 ^2) + (2* cp *( t3 - t4 ) ) ) ;disp ( ”m/ s ” ,v4 , ” The v e l o c i t y a t t h e e x i t o f t h en o z z l e i s ”)Scilab code Exa 5.6 Calculations on a gas turbine1 w = 5;2 h1 = 900 e03 ;303456789101112h2 = 400 e03 ;v1 = 50; v2 = 150;Q = -25*5; // Q = dQ/ d t f o r w = 5 kgW = w *( ( h1 - h2 ) + (( v1 ^2 - v2 ^2) /2) ) + Q ; // W = dW/dtdisp ( ”kW” ,W /1000 , ” The power o u t p u t o f t h e t u r b i n e i s”)R = 285; T1 = 300; P1 = 100 e03 ;V = ( w * R * T1 ) / P1 ; // V = dV/ d tA1 = V / v1 ;D1 = sqrt ((4* A1 ) / %pi ) ;disp ( ”m” ,D1 , ” The d i a m e t e r o f t h e i n l e t p i p e i s ” )Scilab code Exa 5.7 Calculation of velocity of exhaust jetha = 260; // E n t h a l p y o f a i rhg = 912; // E n t h a l p y o f g a sVa = 270; // V e l o c i t y o f a i rf = 0.0190; // F u e l t o a i r r a t i o wf /waEf = 44500; // C h e m i c a l e n e r g y o f f u e l i n kJ / kgQ = 21; // Heat l o s s from t h e e n g i n eEg = 0.05* f * Ef /(1+ f ) ; // As 5% o f c h e m i c a l e n e r g y i snot r e l e a s e d in r e a c t i o n8 Vg = sqrt (2000*((( ha +( Va ^2*0.001) /2+( f * Ef ) -Q ) /(1+ f ) )-hg - Eg ) ) ;9 disp ( ”m/ s ” ,Vg , ” V e l o c i t y o f e x h a u s t g a s i s ” )1234567Scilab code Exa 5.9 Thermodynamics calculations of air with given internal energy function1 u0 = 0.718*273*1 e03 ;2 t = poly (0 , ’ t ’ ) ;3 u = u0 +718* t ; // i n S I u n i t3145678hp = u + 285*( t +273) ; // ””h = horner ( hp ,150) ; // h = hp ( 1 5 0 )W = 100; // W = dW/ d tm = W/h;disp ( ” kg / h ” ,m *3600 , ” The r a t e a t which a i r f l o w s o u to f the tank ”)32Chapter 6Second law of thermodynamicsScilab code Exa 6.1 Calculation of least rate of heat rejection by a cyclicheat engine1234567T1 = 800;T2 = 30;e_max = 1 -(( T2 +273) /( T1 +273) ) ;Wnet = 1; // i n kWQ1 = Wnet / e_max ;Q2 = Q1 - Wnet ;disp ( ”KW” ,Q2 , ” L e a s t r a t e o f h e a t r e j e c t i o n i s ” )Scilab code Exa 6.2 Calculation of least power for a domestic food freezer123456T1 = -15+273;T2 = 30+273;Q2 = 1.75; // i n kJ / s e cQ1 = ( T1 / T2 ) * Q2 ;W = Q1 - Q2 ;disp ( ”kW” ,W , ” L e a s t Power n e c e s s a r y t o pump t h e h e a tout i s ”)3378// There i s a c a l c u l a t i o n m i s t a k e i n t h e bookScilab code Exa 6.4 Calculations on a carnot engine1234567Q1 = 200;T1 = 373.15;T2 = 273.16;Q2 = Q1 *( T2 / T1 ) ;W = Q1 - Q2 ;e = W / Q1 ;disp ( ” r e s p e c t i v e l y ” ,e , ” J ” ,W , ” J ” ,Q2 , ” The h e a tr e j e c t e d , t h e work done and t h e t h e r m a l e f f i e n c yof the engine i s ”)Scilab code Exa 6.5 Calculations on reversible heat engine1234567891011121314T1 = 873;T2 = 313;T3 = 253;Q1 = 2000 e03 ; // I n j o u l eW = 360 e03 ; // i n j o u l e// P a r t ( a )e_max = 1 -( T2 / T1 ) ;W1 = e_max * Q1 ;COP = T3 /( T2 - T3 ) ;W2 = W1 - W ;Q4 = COP * W2 ;Q3 = Q4 + W2 ;Q2 = Q1 - W1 ;disp ( ” J ” , Q2 + Q3 , ” The h e a t r e j e c t i o n t o t h e 40 d e g r e er e s e r v i o r i s ”)15 // P a r t ( b )341617181920212223e_max_ = 0.4* e_max ;W1_ = e_max_ * Q1 ;W2_ = W1_ - W ;COP_ = 0.4* COP ;Q4_ = COP_ * W2_ ;Q3_ = Q4_ + W2_ ;Q2_ = Q1 - W1_ ;disp ( ” J ” , Q2_ + Q3_ , ” The h e a t r e j e c t i o n t o t h e 40degree r e s e r v i o r i s ”)Scilab code Exa 6.7 Determination of heat multiplication factor12345T1 = 473;T2 = 293;T3 = 273;MF = ( T2 *( T1 - T3 ) ) /( T1 *( T2 - T3 ) ) ;disp ( MF , ” The m u l t i p l i c a t i o n f a c t o r i s ” )Scilab code Exa 6.8 Estimation of minimum collector area of solar area123456789T1 = 363;T2 = 293;W = 1; // Kj / se_max = 1 -( T2 / T1 ) ;Qmin = W / e_max ;Qmin_ = Qmin *3600;E = 1880; // i n kJ /m2 hAmin = Qmin_ / E ;disp ( ”m2” , Amin , ”Minimum a r e a r e q u i r e d f o r t h ec o l l e c t o r p l a t e ”)35Scilab code Exa 6.9 Determination of minimum solar panel area1 T1 = 1000;2 W = 1000; // i n W3 K = 5.67 e -08;4 Amin = (256* W ) /(27* K * T1 ^4) ;5 disp ( ”m2” , Amin , ” Area o f t h e p a n e l ” )36Chapter 7EntropyScilab code Exa 7.1 Calculation of entropy change of water123456T1 = 37+273;T2 = 35+273;m = 1 ;cv = 4.187;S = m * cv * log ( T2 / T1 ) ; // S = S2−S1disp ( ”KJ/K” ,S , ” Change i n t h e e n t r o p y o f t h e w a t e r i s”)Scilab code Exa 7.2 Entropy change calculations of a heat reservoir anduniverse1234567// P a r t ( a )T1 = 273;T2 = 373;m = 1 ;cv = 4.187;Ss = m * cv * log ( T2 / T1 ) ; // S = S2−S1Q = m * cv *( T2 - T1 ) ;378 Sr = -( Q / T2 ) ;9 S = Ss + Sr ;10 disp ( ” kJ /K” ,S , ” The e n t r o p y c h a n g e o f t h e u n i v e r s e11121314151617is”)// P a r t ( b )T3 = 323;Sw = m * cv *( log ( T3 / T1 ) + log ( T2 / T3 ) ) ;Sr1 = -m * cv *( T3 - T1 ) / T3 ;Sr2 = -m * cv *( T2 - T3 ) / T2 ;Su = Sw + Sr1 + Sr2 ;disp ( ” kJ /K” ,Su , ” The e n t r o p y c h a n g e o f t h e u n i v e r s ei s ”)Scilab code Exa 7.3 Entropy change calculations between ice and universe// P a r t ( a )m = 1;T1 = -5+273;T2 = 20+273;T0 = 0+273;cp = 2.093;cv = 4.187;lf = 333.3;Q = m * cp *( T0 - T1 ) +1*333.3+ m * cv *( T2 - T0 ) ;Sa = -Q / T2 ;Ss1 = m * cp * log ( T0 / T1 ) ;Ss2 = lf / T0 ;Ss3 = m * cv * log ( T2 / T0 ) ;St = Ss1 + Ss2 + Ss3 ;Su = St + Sa ;disp ( ” kJ /K” ,Su , ” The e n t r o p y c h a n g e o f t h e u n i v e r s ei s ”)17 // P a r t ( b )18 S = 1.5549; // S = S4−S119 Wmin = T2 *( S ) -Q ;123456789101112131415163820disp ( ” kJ ” , Wmin , ” The minimum r i s k r e q u i r e d i s ” )Scilab code Exa 7.5 Calculation of entropy change for a gas12345678Vo = 8.4;Vh = 14;n1 = Vo /22.4; n2 = Vh /22.4;R = 8.31;x1 = n1 /( n1 + n2 ) ;x2 = n2 /( n1 + n2 ) ;S = -R *( n1 * log ( x1 ) + n2 * log ( x2 ) ) ;disp ( ” J /K” ,S , ” Entropy c h a n g e f o r t h e p r o c e s s i s ” )Scilab code Exa 7.8 Calculation of highest temperature in three body system of constant heat capacity1 T = poly (0 , ’T ’ ) ; // T = Tf2 Tf_ = 700 -2* T ; // T f = Tf ’3 // B i s e c t i o n method t o s o l v e f o r t h e p o l y n o m i a l4 function [ x ] = Temperature (a ,b , f )5N = 100;6eps = 1e -5;7if (( f ( a ) * f ( b ) ) >0) then8error ( ’ no r o o t p o s s i b l e f ( a ) ∗ f ( b ) >0 ’ ) ;9abort ;10end ;11if ( abs ( f ( a ) ) < eps ) then12error ( ’ s o l u t i o n a t a ’ ) ;13abort ;14end15if ( abs ( f ( b ) ) < eps ) then16error ( ’ s o l u t i o n a t b ’ ) ;17abort ;3918end19while (N >0)20c = ( a + b ) /221if ( abs ( f ( c ) ) < eps ) then22x = c ;23x;24return ;25end ;26if (( f ( a ) * f ( c ) ) <0 ) then27b = c ;28else29a = c ;30end31N = N -1;32end33error ( ’ no c o n v e r g e n c e ’ ) ;34abort ;35 endfunction36 deff ( ’ [ y ]= p (T) ’ ,[ ’ y = 2∗Tˆ3 −700∗Tˆ2+9000000 ’ ])37 T = Temperature (100 ,200 , p ) ;3839 Tf_ = horner ( Tf_ , T ) ;40 disp ( ”K” ,Tf_ , ” The f i n a l t e m p e r a t u r e o f t h e body C i s”)Scilab code Exa 7.9 Calculation of mxaximum amount of work for a system with given heat capacity1234567T1 = 200;T2 = 100;A = 0.042;Q1 = integrate ( ’A∗Tˆ2 ’ , ’T ’ ,T1 , T2 ) ;S = integrate ( ’A∗Tˆ2/T ’ , ’T ’ ,T1 , T2 ) ;W = poly (0 , ’W’ ) ;Z = ( - Q1 - W ) / T2 + S ; // P o l y n o m i a l t o be s o l v e d f o r W408 // B i s e c t i o n method t o s o l v e f o r t h e Work9 function [ x ] = Work (a ,b , f )10N = 100;11eps = 1e -5;12if (( f ( a ) * f ( b ) ) >0) then13error ( ’ no r o o t p o s s i b l e f ( a ) ∗ f ( b ) >0 ’ ) ;14abort ;15end ;16if ( abs ( f ( a ) ) < eps ) then17error ( ’ s o l u t i o n a t a ’ ) ;18abort ;19end20if ( abs ( f ( b ) ) < eps ) then21error ( ’ s o l u t i o n a t b ’ ) ;22abort ;23end24while (N >0)25c = ( a + b ) /226if ( abs ( f ( c ) ) < eps ) then27x = c ;28x;29return ;30end ;31if (( f ( a ) * f ( c ) ) <0 ) then32b = c ;33else34a = c ;35end36N = N -1;37end38error ( ’ no c o n v e r g e n c e ’ ) ;39abort ;40 endfunction41 deff ( ’ [ y ]= p (W) ’ ,[ ’ y = 350 −0.01∗W ’ ])42 W = Work (34000 ,36000 , p ) ;4344 disp ( ” kJ ” ,W /1000 , ” The maximum work t h a t can ber e c o v e r e d i s ”)41Scilab code Exa 7.10 Heat calculation for a reversible adiabatic compression cycle12345678910111213P1 = 0.5 e06 ;V1 = 0.2; V2 = 0.05;n = 1.3P2 = P1 *( V1 / V2 ) ^ n ;function y = H ( p )y = (( P1 * V1 ^ n ) / p ) ^(1/ n ) ;endfunctionH = integrate ( ’H ’ , ’ p ’ ,P1 , P2 ) ; // H = H2−H1U = H -( P2 * V2 - P1 * V1 ) ;W12 = -U ;disp ( ” kJ ” ,H /1000 , ” Change i n e n t h a l p y i s ” )disp ( ” kJ ” ,U /1000 , ” Change i n i n t e r n a l e n e r g y i s ” )disp ( ” kJ ” ,0 , ” and ” ,0 , ” The c h a n g e i n e n t r o p y and h e a tt r a n s f e r are ”)14 disp ( ” kJ ” , W12 /1000 , ” The work t r a n s f e r d u r i n g t h ep r o c e s s i s ”)Scilab code Exa 7.11 Establishment of direction of flow in a insulatedduct1234PaTacpSs= 130 e03 ; Pb = 100 e03 ;= 50+273; Tb = 13+273;= 1.005;= integrate ( ’ cp /T ’ , ’T ’ ,Ta , Tb ) - integrate ( ’ 0 .

2 8 7 / p ’, ’ p ’ ,Pa , Pb ) ;5 Ssy = 0;6 Su = Ss + Ssy ;7 disp ( ” kJ /Kg K” ,Su , ” Change i n t h e e n t r o p y o f t h eu n i v e r s e i s ”)428disp ( ” As t h e c h a n g e i n e n t r o p y o f t h e u n i v e r s e i nt h e p r o c e s s A−B i s n e g a t i v e s o t h e f l o w must befrom B−A” )Scilab code Exa 7.12 Determination of possibility of a hypothetical devicethermodynamically1234567T1 = 300; T2 = 330; T3 = 270;P1 = 4; P2 =1 ; P3 =1 ;cp = 1.0005; R = 0.287;S21 = cp * log ( T2 / T1 ) -R * log ( P2 / P1 ) ; // S21 = S2−S1S31 = cp * log ( T3 / T1 ) -R * log ( P3 / P1 ) ; // S31 = S3−S1Sgen = 1* S21 + 1* S31 ;disp ( ”kW/K” , Sgen , ” The e n t r o p y g e n e r a t e d d u r i n g t h ep r o c e s s i s ”)8 disp ( ” As t h e e n t r o p y g e n e r a t e d i s p o s i t i v e s o s u c hd e v i c e i s p o s s i b l e ”)Scilab code Exa 7.13 Calculation of heat transfer through a room1234567891011A = 5*7;k = 0.71;L = 0.32;Ti = 21+273;To = 6+273;Q = k * A *( Ti - To ) / L ;disp ( ”W” ,Q , ” The r a t e o f h e a t t r a n s f e r t h r o u g h t h ewall i s ”)Sgen_wall = Q / To - Q / Ti ;disp ( ”W/K” , Sgen_wall , ” The r a t e o f e n t r o p y t h r o u g hthe wall i s ”)Tr = 27+273;Ts = 2+273;431213Sgen_total = Q / Ts - Q / Tr ;disp ( ”W/K” , Sgen_total , ” The r a t e o f t o t a l e n t r o p yg e n e r a t i o n with t h i s heat t r a n s f e r p r o c e s s i s ”)44Chapter 8Available energy Availabilityand irreversibilityScilab code Exa 8.1 Calculation of fraction of available energy in heattransfer123456T0 = 308;T1 = 693;T1_ = 523; // T1 = T1 ’T1_ = 523; // ””f = ( T0 *( T1 - T1_ ) ) /( T1_ *( T1 - T0 ) ) ;disp (f , ” The f r a c t i o n o f e n e r g y t h a t becomesu n a v a i l a b l e due t o i r r e v e r s i b l e h e a t t r a n s f e r i s ”)Scilab code Exa 8.2 Calculation of increase in available energy in a steamboiler1 lhw = 1858.5; // L a t e n t h e a t o f w a t e r2 Tew = 220+273;3 Sw = lhw / Tew ;45456789101112Tig = 1100; // I n i t i a l t e m p e r a t u r e o f t h e g a sTfg = 550; // F i n a l ””k = 1* lhw /( Tig - Tfg ) ; // k = mg dot ∗ cpgTg2 = 823; Tg1 = 1373Sg = integrate ( ’ k /T ’ , ’T ’ ,Tg1 , Tg2 )St = Sg + Sw ;disp ( ” kJ /K” ,St , ” T o t a l c h a n g e i n e n t r o p y i s ” )T0 = 303;disp ( ” kJ ” , T0 * St , ” I n c r e a s e i n u n a v a i l a b l e e n e r g y i s ” )Scilab code Exa 8.3 Calculation of available energy in water12345678910Tw = 75+273;Ts = 5+273; // Ts = T0m = 40;cp = 4.2;W = integrate ( ’m∗ cp ∗(1 −( Ts /T) ) ’ , ’T ’ ,Ts , Tw ) ;Q1 = m * cp *( Tw - Ts ) ;UE = Q1 - W ;disp ( ” kJ ” ,W , ” T o t a l work ” )disp ( ” kJ ” ,Q1 , ” Heat r e l e a s e d ” )disp ( ” kJ ” ,UE , ” I n t e r n a l e n e r g y c h a n g e ” )Scilab code Exa 8.4 Calculation of decrease in available energy in water12345678Ts = 273+15;Tw1 = 95+273;Tw2 = 35+273;m1 = 25; m2 = 35;cp = 4.2;AE25 = integrate ( ’m1∗ cp ∗(1 −( Ts /T) ) ’ , ’T ’ ,Ts , Tw1 ) ;AE35 = integrate ( ’m2∗ cp ∗(1 −( Ts /T) ) ’ , ’T ’ ,Ts , Tw2 ) ;AEt = AE25 + AE35 ;469 Tm = ( m1 * Tw1 + m2 * Tw2 ) /( m1 + m2 ) ; // T e m p e r a t u r e a f t e rmixing10 AE60 = integrate ( ’ (m1+m2) ∗ cp ∗(1 −( Ts /T) ) ’ , ’T ’ ,Ts , Tm ) ;11 AE = AEt - AE60 ;12 disp ( ” kJ ” ,AE , ” The d e c r e a s e i n t h e t o t l a e n e r g y i s ” )Scilab code Exa 8.5 Calculation of the final RPM of the flywheel12345678910111213N1 = 3000;w1 = (2* %pi * N1 ) /60;I = 0.54;Ei = 0.5* I * w1 ^2;ti = 15+273;m = 2;dt = Ei /(1000*2*4.187) ;tf = ti + dt ;AE = integrate ( ’m∗ 4 .

Характеристики

Тип файла
PDF-файл
Размер
782,74 Kb
Тип материала
Высшее учебное заведение

Список файлов книги

Свежие статьи
Популярно сейчас
Зачем заказывать выполнение своего задания, если оно уже было выполнено много много раз? Его можно просто купить или даже скачать бесплатно на СтудИзбе. Найдите нужный учебный материал у нас!
Ответы на популярные вопросы
Да! Наши авторы собирают и выкладывают те работы, которые сдаются в Вашем учебном заведении ежегодно и уже проверены преподавателями.
Да! У нас любой человек может выложить любую учебную работу и зарабатывать на её продажах! Но каждый учебный материал публикуется только после тщательной проверки администрацией.
Вернём деньги! А если быть более точными, то автору даётся немного времени на исправление, а если не исправит или выйдет время, то вернём деньги в полном объёме!
Да! На равне с готовыми студенческими работами у нас продаются услуги. Цены на услуги видны сразу, то есть Вам нужно только указать параметры и сразу можно оплачивать.
Отзывы студентов
Ставлю 10/10
Все нравится, очень удобный сайт, помогает в учебе. Кроме этого, можно заработать самому, выставляя готовые учебные материалы на продажу здесь. Рейтинги и отзывы на преподавателей очень помогают сориентироваться в начале нового семестра. Спасибо за такую функцию. Ставлю максимальную оценку.
Лучшая платформа для успешной сдачи сессии
Познакомился со СтудИзбой благодаря своему другу, очень нравится интерфейс, количество доступных файлов, цена, в общем, все прекрасно. Даже сам продаю какие-то свои работы.
Студизба ван лав ❤
Очень офигенный сайт для студентов. Много полезных учебных материалов. Пользуюсь студизбой с октября 2021 года. Серьёзных нареканий нет. Хотелось бы, что бы ввели подписочную модель и сделали материалы дешевле 300 рублей в рамках подписки бесплатными.
Отличный сайт
Лично меня всё устраивает - и покупка, и продажа; и цены, и возможность предпросмотра куска файла, и обилие бесплатных файлов (в подборках по авторам, читай, ВУЗам и факультетам). Есть определённые баги, но всё решаемо, да и администраторы реагируют в течение суток.
Маленький отзыв о большом помощнике!
Студизба спасает в те моменты, когда сроки горят, а работ накопилось достаточно. Довольно удобный сайт с простой навигацией и огромным количеством материалов.
Студ. Изба как крупнейший сборник работ для студентов
Тут дофига бывает всего полезного. Печально, что бывают предметы по которым даже одного бесплатного решения нет, но это скорее вопрос к студентам. В остальном всё здорово.
Спасательный островок
Если уже не успеваешь разобраться или застрял на каком-то задание поможет тебе быстро и недорого решить твою проблему.
Всё и так отлично
Всё очень удобно. Особенно круто, что есть система бонусов и можно выводить остатки денег. Очень много качественных бесплатных файлов.
Отзыв о системе "Студизба"
Отличная платформа для распространения работ, востребованных студентами. Хорошо налаженная и качественная работа сайта, огромная база заданий и аудитория.
Отличный помощник
Отличный сайт с кучей полезных файлов, позволяющий найти много методичек / учебников / отзывов о вузах и преподователях.
Отлично помогает студентам в любой момент для решения трудных и незамедлительных задач
Хотелось бы больше конкретной информации о преподавателях. А так в принципе хороший сайт, всегда им пользуюсь и ни разу не было желания прекратить. Хороший сайт для помощи студентам, удобный и приятный интерфейс. Из недостатков можно выделить только отсутствия небольшого количества файлов.
Спасибо за шикарный сайт
Великолепный сайт на котором студент за не большие деньги может найти помощь с дз, проектами курсовыми, лабораторными, а также узнать отзывы на преподавателей и бесплатно скачать пособия.
Популярные преподаватели
Добавляйте материалы
и зарабатывайте!
Продажи идут автоматически
7045
Авторов
на СтудИзбе
259
Средний доход
с одного платного файла
Обучение Подробнее