теплотехника

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №1
Задача №1.
Газ-воздух с начальной температурой t1 = 27ºC сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления Р1 = 0,1 МПа до давления Р2. Сжатие может происходить по изотерме, по адиабате и по политропе с показателем политропы n. Определить для каждого из трех процессов сжатия конечную температуру газа t2; отведенную от газа теплоту Q, кВт, и теоретическую мощность компрессора, если его производительность G. Дать сводную таблицу и изображение процессов сжатия в РV- и TS- диаграммах. Расчет провести без учета зависимости теплоемкости от температуры.
Задача №2
Водяной пар с начальным давлением Р1 = 3 МПа и степенью сухости Х1 = 0,95 поступает в пароперегреватель, где его температура повышается на ∆t = 2400C; после перегревателя пар изоэнтропно расширяется в турбине до давления Р2 = 3,5 КПа. Определить количество теплоты (на 1 кг пара), подведённой к нему в пароперегревателе, работу цикла Ренкина и степень сухости пара Х2 в конце расширения. Определить также термический КПД цикла. Определить работу цикла и конечную степень сухости, если после пароперегревателя пар дросселируется до давления Р1’ = 0,40 МПа.
Задача №3
По горизонтально расположенной стальной трубе (λ = 20 Вт/(м*К)) со скоростью w = 2,7 м/с течёт вода, имеющая температуру tB = 1400С. Снаружи труба охлаждается окружающим воздухом, температура которого tвозд = 80С, давление 0,1 МПа. Определить коэффициенты теплоотдачи α1 и α2 соответственно от воды к стенке трубы и от стенки трубы к воздуху; коэффициент теплопередачи и тепловой поток ql, отнесённый к 1 м длины трубы, если внутренний диаметр трубы равен d1 = 140 мм, внешний – d2 = 160 мм.
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА №2
Задача 1.
Задано топливо и паропроизводительность котельного агрегата D = 35 т/ч. Определить состав рабочей массы топлива и его низшую теплоту сгорания, способ сжигания топлива, тип топки, значение коэффициента избытка воздуха в топке αT и на выходе из котлоагрегата αУХ по величине присоса воздуха по газовому тракту(∆α = 0,24); найти теоретически необходимое количество воздуха для сгорания 1 м3 топлива и объём продуктов сгорания при αУХ, а также энтальпию уходящих газов при заданной температуре уходящих газов tУХ = 1600С.
Задача 2.
Для условий предыдущей задачи определить потерю теплоты с уходящими газами q2, составить тепловой баланс котельного агрегата и определить его КПД (брутто). Определить часовой расход натурального и условного топлива, испарительность натурального топлива (непрерывной продувкой пренебречь). Давление пара в котле рп.п = 10 МПа, температура перегретого пара tп.п. = 540°С, tп.в. =220°С.
Задача №4
Определить диаметр цилиндра D и ход поршня S четырехтактного ДВС по известным значениям эффективной мощности Nе = 80 кВт, среднего индикаторного давления Рi = 620 кПа, механического КПД ηм = 0,78, числа оборотов двигателя n = 2500 об/мин и отношения S/D = 1,15. Рассчитать часовой и эффективный удельный расходы топлива, если индикаторный КПД двигателя ηi = 0,31, а низшая теплота сгорания Qнр = 43 МДж/кг, число цилиндров двигателя z = 8.

Литература
1. Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике. М.: Машиностроение, 1973.
2. Краснощёков Е.А., Сукомел А.С. Задачник по теплопередаче. – М.:Энергия,1980.
3. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учебное пособие для вузов. – М.: Высшая школа, 1969.