Файл: Ральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования керченский государственный морской технологический университет.docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 24.04.2024
Просмотров: 7
Скачиваний: 0
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«КЕРЧЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МОРСКОЙ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ»
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКА РАБОТА № 1
по дисциплине
«Техническая термодинамика
и теплопередача»
Специальность – 26.05.06
Эксплуатация судовых энергетических установок
| Курсант гр. ________ ___________________ шифр ______________ |
| Руководитель преподаватель Богатырева Е.В. |
Керчь, 2023 г.
Задание 1
В первую ступень двухступенчатого компрессора засасывается V=0,16 м3/с воздуха при температуре всасывания t1=31 0С и давлении Р1= 0,15 МПа. Давление сжатого воздуха в ступенях Р2=0,85 МПа и Р3=1,65 МПа. Найти температуру и объем воздуха в конце сжатия в каждой ступени и мощность, затрачиваемую на получение сжатого воздуха в трех вариантах: при сжатии по изотерме, адиабате (k = 1,4) и политропе (n = 1,2). Определить степень повышения давления в каждой ступени. Изобразить процессы сжатия воздуха в компрессоре в vP- и sT-диаграммах.
Решение:
Точка 1.
Степень повышения давления в ступенях:
I ступень:
II ступень:
Общая:
Массовый расход воздуха:
Изотермическое сжатие:
Мощность:
Политропное сжатие:
Адиабатное сжатие:
Задание 2
Для идеального цикла двигателя внутреннего сгорания с изохорным подводом теплоты определить параметры рабочего тела в характерных точках цикла, количество подведенной и отведенной теплоты, полученную работу и термический КПД, если начальные параметры рабочего тела р1=0,14 МПа, t1=23 0С, степень сжатия ε=3,6 и степень повышения давления λ=3,0, рабочее тело – воздух. Сравнить данный цикл с изохорным (изобарным) процессом подвода теплоты с циклом Дизеля (Отто) при условии равенства отведенной теплоты q2 сравниваемых циклов и степени сжатия ε циклов (Pmax, Tmax). Изобразить циклы в vP и sT - координатах. Принять сvm = 0,72 кДж/кг·К, срm = 1,01 кДж/кг·К.
Решение:
Точка 1.
Точка 2.
Точка 3. Процесс 2-3 – изохорный. Соотношение параметров в изохорном процессе:
Точка 4.
Подведенная теплота:
Отведенная теплота:
Работа цикла:
Термический КПД цикла:
В цикле с изобарным подводом теплоты:
Задание 3
Для идеального цикла газотурбинной установки с изобарным подводом теплоты и полной регенерацией определить параметры рабочего тела в характерных точках, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу, термический КПД, если начальные параметры рабочего тела Р1=0,14 МПа и t1=19 0С, степень повышения давления в компрессоре β=6,5 и температура рабочего тела в конце подвода теплоты t3=650 0С. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость принять постоянной.
Решение:
Точка 1.
Точка 2.
Точка 3.
Точка 4.
В цикле без регенерации:
Подведенная теплота:
Отведенная теплота:
Работа цикла:
Термический КПД цикла:
В цикле с регенерацией:
Подведенная теплота:
Отведенная теплота:
Работа цикла:
Термический КПД цикла:
Задание 4
В котельной установке при сжигании топлива при температуре t1=2100 0С выделяется q1=32400 кДж/кг количества теплоты, необходимой для получения перегретого пара с температурой t1’=490 0С. Температура окружающей среды t2=30 0С. Определить изменение энтропии, потерю эксергии, и эксергетический КПД в процессе теплообмена между продуктами сгорания и паром, оценить степень термодинамического совершенства котельной установки.
Решение:
Максимальная работоспособность (эксергия) обратимого цикла Карно в интервале температур от Т1 до Т2:
Работоспособность необратимого цикла Карно в интервале температур от Т1’ до Т2:
Потеря работоспособности:
Возрастание энтропии:
Эксергетический КПД:
Задание 5
Определить параметры рабочего тела в характерных точках цикла Ренкина, количество подведенной и отведенной теплоты, работу цикла, теоретическую мощность турбины, термический КПД, если давление в котле Р
1=14 МПа, температура пара перед турбиной и t1=475 0С, давление конденсации пара Р2=0,012 МПа, расход пара М=1150 т/ч.
Решение:
Точка 1.
Точка 2. Пар влажный (по si-диаграмме)
Точка 3. Конденсат (по таблице водяного пара)
Точка 4. Кипящая жидкость (по таблице водяного пара)
Точка 5. Сухой насыщенный пар (по таблице водяного пара)
Подведенная теплота:
Отведенная теплота:
Работа цикла:
Термический КПД цикла:
Теоретическая мощность турбины:
Задание 6
Воздушная холодильная установка работает при давлениях Р1=0,14 МПа и Р2=0,36 МПа и при холодопроизводительности Q2=190 кВт поддерживает температуру в охлаждаемом помещении t1=-0,5 0С. Температура окружающей среды t3=15 0С. Определить мощность двигателя и детандера, расход воздуха, холодильный коэффициент цикла, полагая, что воздух перед компрессором нагревается до температуры охлаждаемого помещения, перед детандером охлаждается до температуры окружающей среды. Рабочее тело – воздух. Принять срm = 1,01 кДж/кг·К.
Решение:
Точка 1.
