Вариант № 1


Определить количество подводимого и отводимого тепла и термический КПД цикла двигателя со сгоранием при v=const. Рабочее тело – воздух. Известны параметры v2 = 0,163 м3/кг,
t2 = 400 °C, p4 = 10 ата, t1 = 200 °C. Цикл представить в PV-диаграмме (схематично). Изобарную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), газовую постоянную 287 Дж/кг·К.
Определить термический КПД цикла ГТУ с подводом тепла при p=const. Известны параметры , , . Изобразить цикл ГТУ в PV-диаграмме (схематично). Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 500 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Определить эксергию 0,5 МДж теплоты, передаваемой при температуре – 85 °С. Параметры окружающей среды: давление 100 кПа, температура 20 °С.
Парогенератор вырабатывает 5089,7 кг/ч перегретого пара с давлением Рпар=4·106 Па и температурой tпар=400 °С. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого каменного угля , расход топлива 1810 кг/ч. Определить потери эксергии в парогенераторе, его эксергетический КПД, если температура окружающей среды 20 °С, а давление 100 кПа. В котел поступает конденсат с температурой tводы=40°С.

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 2


Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания при p = const известны: P1 = 1,1 ата,
t1 = 25 °C, t3 = 1400 °C. Известна также степень сжатия е=12. Определить термический КПД этого цикла и цикла Карно, совершающегося в том же интервале температур. Рабочее тело – воздух. Цикл представить в PV-диаграмме (схематично). Газовую постоянную принять 287 Дж/кг·К.
ГТУ работает по предельному регенеративному циклу с подводом теплоты при p=const. Известны параметры цикла , , степень повышения давления в=5, , . Определить термический КПД цикла. Изобразить цикл в PV-диаграмме (схематично). Принять: изохорную теплоемкость Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=0,287 кДж/(кг·К), показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 250 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Рассчитать удельные потери эксергии при дросселировании насыщенного водяного пара от давления p1=1,5 МПа до давления p2=600 кПа. Параметры окружающей среды: температура 20 °С, давление 100 кПа.
Определить удельную эксергию потока воды, входящей в парогенератор, удельную эксергию топлива и пара. Найти, какое количество топлива необходимо сжечь, чтобы получить в парогенераторе G2=5 т/ч пара с давлением P2=2 МПа и температурой t2=280 °С. Возвращающийся конденсат имеет температуру tконд=30. Температура окружающей среды t0=8 °С, а давление P0=760 мм. рт. ст. Эксергетический КПД парогенератора зэкс=1 %. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого бурого угля .

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 3


Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания при v = const известны: P1 = 1 ата,
t1 = 77 °C, t4 = 77 °C, v4 = 0,96. Известна также степень сжатия е=3,5. Определить термический КПД этого цикла и цикла Карно, совершающегося в том же интервале температур. Рабочее тело – воздух. Цикл представить в PV-диаграмме. Газовую постоянную принять 287 Дж/кг·К.
Определить термический КПД цикла ГТУ с подводом тепла при p=const. Известны параметры , , . Изобразить цикл ГТУ в PV-диаграмме. Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 300 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Чтобы испарить 1 кг кипящей воды при давлении 760 мм рт. ст., необходимо подвести 2260 кДж/кг теплоты. Рассчитайте изменение энтропии в этом процессе. Какова эксергия подводимой теплоты, если температура окружающей среды равна 20 0С.
Парогенератор вырабатывает 6930 кг/ч перегретого пара с давлением Рпар=12,7·106 Па и температурой tпар=500 °С. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого мазута , расход топлива 1294 кг/ч. Определить потери эксергии в парогенераторе, его эксергетический КПД, если температура окружающей среды 20 °С, а давление 100 кПа. Возвращающийся конденсат имеет температуру tводы=115°С.

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 4


Рассчитать цикл ДВС с изохорным подводом теплоты, если начальные параметры рабочего тела , , степень сжатия , а отведенная теплота . Определить подведенное количество теплоты , работу цикла и термический КПД . Рабочее тело воздух. Цикл представить в PV-диаграмме (схематично). Изобарную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изохорную теплоемкость Ср=1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
ГТУ работает по предельному регенеративному циклу с подводом теплоты при p=const. Известны параметры цикла , , степень повышения давления в=6, , . Определить термический КПД, изобразить цикл в PV-диаграмме (схематично). Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 350 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Рассчитать удельные потери эксергии при дросселировании насыщенного водяного пара от давления p1=2,8 МПа до давления p2=350 кПа. Параметры окружающей среды: температура 20 °С, давление 100 кПа.
Определить удельную эксергию потока воды, входящей в парогенератор, удельную эксергию топлива и пара. Найти, какое количество топлива необходимо сжечь, чтобы получить в парогенераторе G2=5,5 т/ч пара с давлением P2=3 МПа и температурой t2=400 °С. Возвращающийся конденсат имеет температуру tконд=40. Температура окружающей среды t0=10 °С, а давление P0=760 мм. рт. ст. Эксергетический КПД парогенератора зэкс=2 %. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого мазута .

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 5


Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания при v = const известны: P1 = 1,2 ата,
t1 = 80 °C, t4 = 300 °C, v4 = 0,8. Известна также степень сжатия е=4. Определить термический КПД этого цикла и цикла Карно, совершающегося в том же интервале температур. Рабочее тело – воздух. Цикл представить в PV-диаграмме (схематично). Газовую постоянную принять 287 Дж/кг·К.
Определить термический КПД цикла ГТУ с подводом тепла при p=const. Известны параметры , , . Изобразить цикл ГТУ в PV-диаграмме (схематично). Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 100 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания
Чтобы испарить 1 кг кипящей воды при давлении 6 Па, необходимо подвести 1500 кДж/кг теплоты. Рассчитайте изменение энтропии в этом процессе. Какова эксергия подводимой теплоты, если температура окружающей среды равна 20 0С.
Парогенератор вырабатывает 580 кг/ч перегретого пара с давлением Рпар=10·106 Па и температурой tпар=450 °С. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого бурого углля , расход топлива 120 кг/ч. Определить потери эксергии в парогенераторе, его эксергетический КПД, если температура окружающей среды 20 °С, а давление 100 кПа. Возвращающийся конденсат имеет температуру tводы=76°С.

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 6


Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания при p = const известны: P1 = 1,1 ата,
t1 = 25 °C, t3 = 1400 °C. Известна также степень сжатия е=12. Определить термический КПД этого цикла и цикла Карно, совершающегося в том же интервале температур. Рабочее тело – воздух. Цикл представить в PV-диаграмме (схематично). Газовую постоянную принять 287 Дж/кг·К.
ГТУ работает по предельному регенеративному циклу с подводом теплоты при p=const. Известны параметры цикла , , степень повышения давления в=5, , . Определить термический КПД, изобразить цикл в PV-диаграмме (схематично). Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 115 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Рассчитать удельные потери эксергии при дросселировании насыщенного водяного пара от давления p1=900 кПа до давления p2=250 кПа. Параметры окружающей среды: температура 20 °С, давление 100 кПа.
Определить удельную эксергию потока воды, входящей в парогенератор, удельную эксергию топлива и пара. Найти, какое количество топлива необходимо сжечь, чтобы получить в парогенераторе G2=150 т/ч пара с давлением P2=4 МПа и температурой t2=300 °С. Возвращающийся конденсат имеет температуру tконд=50. Температура окружающей среды t0=15 °С, а давление P0=760 мм. рт. ст. Эксергетический КПД парогенератора зэкс=3 %. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого газа .

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 7


Рассчитать полезную работу, совершенную за цикл с подводом тепла в процессе v=const, если известно, что расход топлива составляет 44 г на 1 кг воздуха, , теплота сгорания .
Определить термический КПД цикла ГТУ с подводом тепла при p=const. Известны параметры , , . Изобразить цикл ГТУ в PV-диаграмме (схематично). Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 50 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Определить эксергию 1,4 МДж теплоты, передаваемой при температуре 70 °С. Параметры окружающей среды: давление 100 кПа, температура 20 °С.
Парогенератор вырабатывает 2340 кг/ч перегретого пара с давлением Рпар=8,6·106 Па и температурой tпар=370 °С. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого газа , расход топлива 135 кг/ч. Определить потери эксергии в парогенераторе, его эксергетический КПД, если температура окружающей среды 20 °С, а давление 100 кПа. Возвращающийся конденсат имеет температуру tводы=45°С.

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 8


Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания при p = const известны: P1 = 1,2 ата,
t1 = 15 °C, t3 = 1100 °C. Известна также степень сжатия е=10. Определить термический КПД этого цикла и цикла Карно, совершающегося в том же интервале температур. Рабочее тело – воздух. Цикл представить в PV-диаграмме (схематично). Газовую постоянную принять 287 Дж/кг·К.
ГТУ работает по предельному регенеративному циклу с подводом теплоты при p=const. Известны параметры цикла , , степень повышения давления в=4, , . Определить термический КПД, изобразить цикл в PV-диаграмме (схематично). Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 500 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Рассчитать удельные потери эксергии при дросселировании насыщенного водяного пара от давления p1=6 МПа до давления p2=870 кПа. Параметры окружающей среды: температура 20 °С, давление 100 кПа.
Определить удельную эксергию потока воды, входящей в парогенератор, удельную эксергию топлива и пара. Найти, какое количество топлива необходимо сжечь, чтобы получить в парогенераторе G2=850 т/ч пара с давлением P2=2 МПа и температурой t2=300 °С. Возвращающийся конденсат имеет температуру tконд=55. Температура окружающей среды t0=10 °С, а давление P0=760 мм. рт. ст. Эксергетический КПД парогенератора зэкс=4 %. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого каменного угля .

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 9


Определить количество подводимого и отводимого тепла и термический КПД цикла двигателя со сгоранием при v=const. Рабочее тело – воздух. Известны параметры v2 = 0,163 м3/кг, t2 = 400 °C, p4 = 10 ата, t1 = 200 °C. Цикл представить в PV-диаграмме (схематично). Изобарную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), газовую постоянную 287 Дж/кг·К.
Определить термический КПД цикла ГТУ с подводом тепла при p=const. Известны параметры , , . Найти термический КПД, изобразить цикл ГТУ в PV-диаграмме (схематично). Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 75 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Рассчитать удельные потери эксергии при дросселировании насыщенного водяного пара от давления p1=850 кПа до давления p2=370 кПа. Параметры окружающей среды: температура 20 °С, давление 100 кПа.
Парогенератор вырабатывает 1000 кг/ч перегретого пара с давлением Рпар=5·106 Па и температурой tпар=350 °С. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого мазута топлива, расход топлива 67 кг/ч. Определить потери эксергии в парогенераторе, его эксергетический КПД, если температура окружающей среды 20 °С, а давление 100 кПа. Возвращающийся конденсат имеет температуру tводы=145°С.

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 10


Рассчитать цикл ДВС с изохорным подводом теплоты, если начальные параметры рабочего тела , , степень сжатия , а отведенная теплота . Определить подведенное количество теплоты , работу цикла и термический КПД . Рабочее тело воздух. Цикл представить в PV-диаграмме. Изобарную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изохорную теплоемкость Ср=1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
ГТУ работает по предельному регенеративному циклу с подводом теплоты при p=const. Известны параметры цикла , , степень повышения давления в=6, , . Найти термический КПД, изобразить цикл в PV-диаграмме. Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 150 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Определить эксергию 1,2 МДж теплоты, передаваемой при температуре 160 °С. Параметры окружающей среды: давление 100 кПа, температура 20 °С.
Определить удельную эксергию потока воды, входящей в парогенератор, удельную эксергию топлива и пара. Найти, какое количество топлива необходимо сжечь, чтобы получить в парогенераторе G2=150 т/ч пара с давлением P2=3 МПа и температурой t2=350 °С. Возвращающийся конденсат имеет температуру tконд=45. Температура окружающей среды t0=12 °С, а давление P0=760 мм. рт. ст. Эксергетический КПД парогенератора зэкс=5 %. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого бурого угля .

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 11


Рассчитать полезную работу, совершенную за цикл ДВС с подводом тепла в процессе v=const, если известно, что расход топлива составляет 78 г на 1 кг воздуха, , теплота сгорания .
ГТУ работает по предельному регенеративному циклу с подводом теплоты при p=const. Известны параметры цикла , , степень повышения давления в=5, , . Найти термический КПД, изобразить цикл в PV-диаграмме (схематично). Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 110 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Рассчитать удельные потери эксергии при дросселировании насыщенного водяного пара от давления p1=1,8 МПа до давления p2=680 кПа. Параметры окружающей среды: температура 20 °С, давление 100 кПа.
Парогенератор вырабатывает 3560 кг/ч перегретого пара с давлением Рпар=11,8·106 Па и температурой tпар=500 °С. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого каменного углля , расход топлива 780 кг/ч. Определить потери эксергии в парогенераторе, его эксергетический КПД, если температура окружающей среды 20 °С, а давление 100 кПа. Возвращающийся конденсат имеет температуру tводы=120°С. (6 баллов).

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 12


Определить количество подводимого и отводимого тепла и термический КПД цикла двигателя со сгоранием при v=const. Рабочее тело – воздух. Известны параметры v2 = 0,1 м3/кг,
t2 = 250 °C, p4 = 8 ата, t1 = 20 °C. Цикл представить в PV-диаграмме. Изобарную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), газовую постоянную 287 Дж/кг·К.
ГТУ работает по предельному регенеративному циклу с подводом теплоты при p=const. Известны параметры цикла , , степень повышения давления в=4, , . Изобразить цикл в PV-диаграмме. Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 180 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Рассчитать удельные потери эксергии при дросселировании насыщенного водяного пара от давления p1=1,5 МПа до давления p2=600 кПа. Параметры окружающей среды: температура 20 °С, давление 100 кПа.
Определить удельную эксергию потока воды, входящей в парогенератор, удельную эксергию топлива и пара. Найти, какое количество топлива необходимо сжечь, чтобы получить в парогенераторе G2=75 т/ч пара с давлением P2=5 МПа и температурой t2=440 °С. Возвращающийся конденсат имеет температуру tконд=45. Температура окружающей среды t0=13 °С, а давление P0=760 мм. рт. ст. Эксергетический КПД парогенератора зэкс=9 % (6 баллов). Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого бурого газа .

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 13


Определить количество подводимого и отводимого тепла и термический КПД цикла двигателя со сгоранием при v=const. Рабочее тело – воздух. Известны параметры v2 = 0,16 м3/кг,
t2 = 250 °C, p4 = 4 ата, t1 = 15 °C. Цикл представить в PV-диаграмме (схематично). Изобарную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), газовую постоянную 287 Дж/кг·К.
Определить термический КПД цикла ГТУ с подводом тепла при p=const. Известны параметры , , . Изобразить цикл ГТУ в PV-диаграмме (схематично). Изохорную теплоемкость принять Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=287 Дж/кг·К, показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 450 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Определить эксергию 1 МДж теплоты, передаваемой при температуре – 85 °С. Параметры окружающей среды: давление 100 кПа, температура 25 °С.
Парогенератор вырабатывает 6870 кг/ч перегретого пара с давлением Рпар=12·106 Па и температурой tпар=550 °С. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого каменного угля , расход топлива 750 кг/ч. Определить потери эксергии в парогенераторе, его эксергетический КПД, если температура окружающей среды 20 °С, а давление 100 кПа. В котел поступает конденсат с температурой tводы=150°С.

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.

Вариант № 14


Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания при p = const известны: P1 = 1,1 ата,
t1 = 25 °C, t3 = 1250 °C. Известна также степень сжатия е=10. Определить термический КПД этого цикла и цикла Карно, совершающегося в том же интервале температур. Рабочее тело – воздух. Цикл представить в PV-диаграмме (схематично). Газовую постоянную принять 287 Дж/кг·К.
ГТУ работает по предельному регенеративному циклу с подводом теплоты при p=const. Известны параметры цикла , , степень повышения давления в=5, , . Определить термический КПД цикла. Изобразить цикл в PV-диаграмме (схематично). Принять: изохорную теплоемкость Cv = 0,72 кДж/(кг·К), изобарную теплоемкость Cp = 1,01 кДж/(кг·К), газовую постоянную R=0,287 кДж/(кг·К), показатель адиабаты k=1,4.
Определить термический КПД цикла Ренкина паротурбинной установки мощностью 200 МВт, расход топлива и пара на котел, если начальные параметра пара: . Сухой насыщенный пар на выходе из турбины имеет давление . Эффективный абсолютный КПД всей установки , абсолютный электрический КПД турбогенераторной установки . В котле сжигается топливо с низшей рабочей теплотой сгорания .
Рассчитать удельные потери эксергии при дросселировании насыщенного водяного пара от давления p1=1,5 МПа до давления p2=300 кПа. Параметры окружающей среды: температура 25 °С, давление 100 кПа.
Определить удельную эксергию потока воды, входящей в парогенератор, удельную эксергию топлива и пара. Найти, какое количество топлива необходимо сжечь, чтобы получить в парогенераторе G2=2500 кг/ч пара с давлением P2=10 МПа и температурой t2=400 °С. Возвращающийся конденсат имеет температуру tконд=50. Температура окружающей среды t0=20 °С, а давление P0=100 кПа. Эксергетический КПД парогенератора зэкс=14,6 %. Высшая рабочая теплота сгорания сжигаемого бурого угля .

*Эксергетический КПД представляет собой отношение отведенных к подведенным потокам эксергии . Для данной задачи входными потоками является эксергия возвращающегося конденсата и тепло сжигаемого топлива, а выходным потоком – пар. При расчете потоков эксергии необходимо учесть их массу.