Файл: Методическое пособие по выполнению расчётно графических и контрольных работ. Алматы введение.docx

Задача 13.

Радиус ветроколеса R, м, скорость ветра до колеса V₀, м/с, после колеса V₂, м/с (табл.13). Определить: скорость ветра в плоскости ветроколеса V₁, мощность ветрового потока Р₀, мощность ветроустановки Р и силу F, действующую на ветроколесо. Плотность воздуха  = 1,2кг/м³.
Таблица 13.

Величина	Варианты.
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
R,м	4	6	8	10	12	15	20	25	30	35	40	45	50	7,5	12,5
Vо,м/с	10	11	12	13	14	15	6	7	8	9	10	11	12	9	10
V2.,м/с	5	6	4	8	7	8	3	3	3	4	5	6	6	5	4

Задача 14.

Активная гидротурбина с одним соплом (n = 1), мощностью Р и рабочим напором Н (табл.14). Угловая скорость ω , при которой достигается максимальный КПД η =0,9. Определить диаметр D колеса турбины и угловую скорость ω.
Таблица 14.

Величина	Варианты.
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Р, кВт	10	20	30	40	50	690	70	80	90	100	110	120	130	140	150
Н,м	10	15	20	25	30	26	40	45	50	55	60	65	70	75	80

---

Задача 15.

Определить объём биогаза, получаемого с помощью биогазогенератора, утилизирующего навоз n коров, и обеспечиваемую им мощность. Подача сухого сбраживаемого материала от одного животного идёт со скоростью V_m , кг/сутки. Выход биогаза составляет С м³/кг. Эффективность горелочного

устройства 0,68. Содержание метана в получаемом биогазе f (табл.15). Время пребывания очередной порции в биогенераторе t_г ._.
Таблица 15.

Величи- на	Варианты.
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
n	4	10	15	20	25	30	40	45	50	55	60	65	70	80	100
Vm, кг/сут.	2	2,5	3	2	2,5	3	2	2,5	3	2	2,5	3	2	2,5	3
С, м3/кг	0,24	0,3	0,2	0,24	0,3	0,35	0,4	0,2	0,24	0,3	0,35	0,4	0,2	0,24	0,3
f	0,8	0,75	0,7	0,75	0,8	0,75	0,7	0,75	0,8	0,75	0,7	0,75	0,8	0,75	0,7
tг, сутки	20	18	16	14	12	10	8	10	12	14	16	18	20	15	13

---

Задача 16.

Избыточная энергия аккумулируется с помощью маховика. Маховик разгоняется с помощью электродвигателя, подключенного к сети. Маховик представляет собой сплошной цилиндр массой М, кг, диаметром D, см. и может вращаться с частотой n, 1/мин. (табл.16). Определить: кинетическую энергию маховика при максимальной скорости. Среднее значение время между подключениями электродвигателя для зарядки, если средняя мощность, потребляемая автобусом, составляет Р, кВт.
Таблица 16.

Велич и-на	Варианты.
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
М, кг	1000	1200	800	1500	1400	1000	1100	900	800	1000	1100	1200	1300	1500	1400
D, см	180	200	220	200	180	150	160	170	190	210	200	180	170	180	180
n, 1/мин.	3000	2500	2500	2200	3000	3000	3000	3000	3000	2500	2600	2700	3000	3000	3000
Р, кВт	20	25	30	25	20	15	20	15	15	20	25	22	20	20	22

---

Задача 17.

Трубопровод диаметром D используется для подачи тепла на расстояние L, м. Он изолирован с помощью теплоизоляционного материала с коэффициентом теплопроводности λ, толщина изоляции Х, (табл.17). Определить потери тепла вдоль трассы, если температура окружающего воздуха Т_ср, а пар имеет температуру 100 °С.
Таблица 17.

Величина	Варианты.
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
D, см	5	10	15	20	30	40	5	10	15	20	30	40	10	15	20
L, м	100	50	75	100	150	200	250	300	400	100	150	200	250	300	350
λ, Вт/м∙К	0,04	0,05	0,06	0,07	0,04	0,05	0,06	0,07	0,04	0,05	0,06	0,07	0,04	0,05	0,06
X, см	1	2	3	4	5	3	4	5	6	1	2	3	4	5	6
Тср, °С	10	-20	-15	-10	-5	0	10	15	20	-20	-15	-15	-10	0	10

---

Задача 18.

Разлитое в бутылки молоко пастеризуется в потоке горячей воды (70°С) в течение 10 мин. Для качественной пастеризации необходимо на каждую бутылку подавать по 50 л. горячей воды. Вода циркулирует так, что минимальная температура составляет 40°С. Используется солнечная энергия для подогрева воды.

Определить минимальную требуемую площадь приёмника в отсутствие потерь, если производительность завода 65000 бутылок за 8 часовую рабочую смену. Облучённость приёмника G, МДж/м² за 8 часов, τ = 1; α = 1; r = ∞.
Таблица 18

Наименование	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
Облучённость G, МДж/м2	20	19	18	17	16	21	22	20	19	18	17	16	21	20	19

Задача 19.

Каковы период, фазовая скорость и мощность волны на глубокой воде при длине волны λ, м и амплитуде а, м.
Таблица 19

Наиме- нование	Варианты
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11	12	13	14	15
λ,м	100	90	110	120	130	140	150	100	110	90	80	100	110	120	130
а,м	1,5	1,4	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0	1,6	1,7	1,5	1,4	1,7	1,8	1,9	2,0

---