Контрольные задания для студентов

Факультета Технологии и Предпринимательства

Задача 1. Газ-воздух с начальной температурой t1 = 27°C сжимается в одноступенчатом компрессоре от давления с1 = 0,1 МПа до давления с2. Сжатие может происходить по изотерме, адиабате и по политропе с показателем политропы n. Определить для каждого из трёх процессов сжатия конечную температуру газа Т2, отведённую от газа теплоту Q (кВт) и теоретическую мощность компрессора, если его производительность G. Дать сводную таблицу и изображение процессов сжатия в сн и TS - диаграммах. Данные, необходимые для решения задачи выбрать из таблицы 1.

Указание: расчёт провести без учёта зависимости теплоёмкости от температуры.

Таблица 1.

Вариант

n

Предпоследняя цифра шифра

с2, МПа

10-3G, кг/ч

(перевести в сек.)

0

1.25

0

0.9

0.3

1

1.22

1

1.0

0.4

2

1.24

2

0.85

0.5

3

1.21

3

0.8

0.6

4

1.20

4

0.95

0.7

5

1.30

5

0.9

0.8

6

1.27

6

0.85

0.9

7

1.26

7

0.9

1.0

8

1.33

8

0.8

1.1

9

1.23

9

0.85

1.2

Задача 2. Водяной пар с начальным давлением с1 = 3 МПа и степенью сухости X = 0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на Дt °С; после пароперегревания пар изоэнтропно расширяется в паровой турбине до давления с2. Определить по is/hs - диаграмме количество теплоты на 1 кг пара, подведённой к нему в пароперегревателе, работу цикла Ренкина и степень сухости пара Х2 в конце расширения, термический КПД цикла. Аналитическое решение задачи продемонстрировать графически. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 2.

НЕ нашли? Не то? Что вы ищете?

Таблица 2.

Вариант

Дt, °С

Предпоследняя цифра шифра

с2, КПа

0

250

0

3.0

1

245

1

3.5

2

240

2

4.0

3

235

3

4.5

4

230

4

4.0

5

225

5

3.5

6

220

6

3.0

7

215

7

3.5

8

210

8

4.0

9

205

9

4.5

Задача 3. Плоская стальная стенка толщиной д1 (л1 = 40 Вт/м*К) с одной стороны омывается газами (при этом коэффициент теплоотдачи равен б1). С другой стороны стенка изолирована от окружающего воздуха плотно прилегающей к ней пластиной толщиной д2 (л 2 = 0,15 Вт/м*К). Коэффициент теплоотдачи от пластины к воздуху равен б2. Определить тепловой поток q и температуры t1, t2, t3 поверхностей стенок, если температура продуктов сгорания равна tг, а воздуха tв. Данные для решения задачи выбрать из таблицы 3.

Таблица 3.

Вариант

д1, мм

б1, Вт/м2К

tг, °С

Предпоследняя цифра шифра

д2, мм

б1, Вт/м2К

tв, °С

0

5

35

350

0

10

5

30

1

6

45

400

1

12

6

25

2

7

40

370

2

14

7

20

3

8

30

350

3

16

8

15

4

9

35

330

4

18

9

10

5

10

25

300

5

20

10

5

6

6

42

380

6

22

9

0

7

5

30

320

7

24

8

-5

8

3

34

400

8

26

6

-10

9

4

38

280

9

28

5

-20

Задача 4. По горизонтально расположенной стальной трубе (л = 20 Вт/м*К) со скоростью течет вода, имеющая температуру tВ. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого tВОЗ, давление 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи б1 и б2 соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху, коэффициент теплопередачи и тепловой поток qй отнесённый к 1 метру длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d1 внешний d2. Данные, необходимые для решения задачи выбрать из таблицы 4.

Указание: Для определения б2 принять в первом приближении температуру наружной поверхности трубы t2 равной температуре воды.

Таблица 4.

вариант

tВ, °С

10 щ, м/с

Предпоследняя цифра шифра

t ВОЗ, °С

d1, мм

d2, мм

0

120

2.5

0

18

190

210

1

130

3.6

1

16

180

200

2

140

2.7

2

14

170

190

3

150

3.8

3

12

160

180

4

160

1.9

4

10

150

170

5

170

2.1

5

8

140

160

6

180

2.3

6

6

130

150

7

200

4.2

7

4

120

140

8

210

4.3

8

2

110

130

9

220

4.4

9

0

100

120


Задача 5.  Определить  удельный  лучистый  тепловой поток  q  (Вт/м2)  между двумя парал-лельно расположенными плоскими стенками, имеющими температуры t1 и t2 и степени (коэф-фициенты черноты) е1 и е2. Данные, необходимые для решения задачи выбрать из таблицы 5.

Таблица 5.

Вариант

е1

е2

Предпоследняя цифра в шифре

t1, °С

t2, °С

0

0.50

0.60

0

200

30

1

0.55

0.52

1

250

35

2

0.60

0.70

2

300

25

3

0.52

0.72

3

350

20

4

0.58

0.74

4

400

40

5

0.62

0.54

5

450

45

6

0.70

0.58

6

500

50

7

0.65

0.62

7

550

55

8

0.75

0.73

8

600

60

9

0.80

0.77

9

650

65

Задача 6. Определить поверхность нагрева рекуперативного газовоздушного теплообменника при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей, если объёмный расход нагреваемого воздуха при нормальных условиях VH, средний коэффициент теплопередачи от продуктов сгорания к воздуху К, начальные и конечные температуры продуктов сгорания и воздуха соответственно t1', t2". Изобразить графики изменения температур теплоносителей для обоих случаев. Данные, необходимые для, решения задачи выбрать из таблицы 6.

Таблица 6.

вариант

10-3VH,

м3/ч

К,

Вт/м2К

Предпоследняя цифра шифра

t1', °С

t1", °С

t2', °С

t2", °С

0

1

18

0

600

400

20

300

1

2

19

1

625

425

15

325

2

3

20

2

650

450

25

350

3

4

21

3

675

475

30

375

4

5

22

4

700

500

10

400

5

6

23

5

725

525

12

425

6

7

24

6

750

550

18

450

7

8

25

7

775

575

28

475

8

9

26

8

800

600

32

500

9

10

27

9

575

375

8

275