Файл: Марков, В. С. Сборник задач по технической термодинамике и теплопередаче [учеб. пособие].pdf

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 02.11.2024

Просмотров: 36

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Ц, = 77 ма\час, Am.=

29,8

ккал\кг,

А/ = 41,7

тал\кг,

LT —

5250030 кгс-м\час, N — 19,5 л. с.\ в) U =

ИО°С,

Ѵ2= 63,2 мъ\час,

А и — 15,8 кма^|/сг, А/ =

22,1

мма^|мг,

І г =

■--- 4680000 кгс-м/час,

Л' = 17,3 л. с.

 

 

 

 

 

 

201. Производительность

компрессора по всасываемому

воз­

духу составляет 200 мъ,ч.ас. Определить количество охлаждаю­ щей воды, если Р\ айс == 0,98 бар, р2авс = 4,57 бар, я = 1,23 и охлаждающая вода нагревается на 9°С (рис. 8). Ответ: 317 кг\час.

202. Решить вариант „в“ задачи № 200, полагая, что сжатие

воздуха

осуществляется в двухступенчатом

компрессоре и дав­

ление в

ресивере

р2 — 2,5

ати. Результат

сравнить с ответом

к указанной задаче

(рис. 9)\

Ответ:

t2 = 37°С; 1/а =

51,5 мг час;

Ац = 3,4

ккал\кг\

А/= 4,76

ккал\кг-,

Lr— — 4560000

кгс-мчас;

N = 16,8

л. с.

 

 

 

 

 

.203. Судовой двигатель внутреннего сгорания' работает по теоретическому циклу с изохориым подводом тепла (ріис. Ю). Определить параметры характерных состояний рабочего тела, количество подведенного и отведенного тепла,5термический к. п. д., работу и среднее давление за цикл, если = 10U°C, рй — 1 ата,

е= 6, Х= 1,6, Сѵ = 0,172 ккалі(кг-град) и рабочее

тело обладает

свойствами

воздуха.. Ответ: ѵа— ѵв =

1,09 м3\кг, рс = 12,25 ата,

£с = 490сС, ѵс~ Ѵу/ = 0,183 м3\кг,рг>=

19,65 ата-, tr/ — 947°С, рв —

= 1,6 ата,

tB— 324'С, <?і =

78,6 ккал кг, І72| - 38,5

ккал\кг,

= 0,51, /0 =

17100 кгС'М/кг,

/>,= 1,88 кг\см2.

 

204.Рассчитать цикл двигателя внутреннего сгорания с изо-

хорным подводом тепла, для которого q\ = 100 ккал\кг, ta = 40 'С, да = 1 ата, в= 5 и рабочее тело — воздух (рис. 10). Ответ: ѵ.л —

36



=

0,92 м*\кг, tc=

324°С, рс = 9,53 ата, Ьг. = 907°С, рг>= 18,8 ата,

ря — 1,98

ата,

t, = 350°С,

ijt*= 0,474, |?а|=~53,3 ккал\кг, /„ =

*

19800

кгс-лг;кг, = 2,75

кг см?.

205.

В цикле двигателя внутреннего сгорания с

изохорным

подводом тепла

г = 5,8, рй = 1 ата, X =

1,5 и k = 1,4.

Определить

Pc, Pz' >Pa и T)t (рис. 10). Ответ: рс ~

11,75 ата, /ѵ = 17,(5 ата,

ря— 1,5

ата,

= 0,504.

 

 

206.

В судовом двигателе, работающем по циклу с изохорным

подводом тепла,

диаметр цилиндра равен 300 мм, ход поршня —

420 мм и е = 6. Определить Ѵаи Ѵс(рис10). Ответ: К, = 0,03564 мя

и7 С= 0,00594 мъ.

207.Судовой двигатель внутреннего сгорания работает по циклу с изобарным подводом тепла. Температура, необходимая для воспламенения топлива, равна 800°С. Определить степень

сжатия, если ta = 100°С и k = 1,4 (рис.

И). Ответ: е = 14,15.

208. В цикле двигателя внутреннего сгорания с изобарным

подводом тепла определить параметры

состояний рабочего тела

в. характерных точках цикла, термический к. п. д., полезную

работу, среднее

давление

за

цикл,

количество

подведенного

и отведенного тепла, если

(рис.

И)

 

= 47°С, ра = 0,9

ата,

г = 12, р =

2, рабочее тело — воздух.

Ответ: ѵ%ѵв = 1,01

зг3|кг,

tt 564°С,

Pc= Pz — 29,1

ата,

vQ=

0,0843 м3/кг,

tz= 1400°С,

vz =

0,1685 м?\кг,

tB— 580’С,

рв

2,39

ата, р {— 5,2Ъ. кг\см2,

<7, =

199 ккал\кг,

|д2| = 90,7

ккал\кг, чц =

0,56, /0 = 46200 кгс-м\кг.

209. Определить работу

двигателя ■внутреннего

сгорания за

цикл с изобарным подводом тепла и среднее давление за цикл,

если рс а6с = 30,4

бар, р = 1,8, Ѵг — Ѵв = 0,025 m z, s = 14, k = 1,4

(рис. 11). Ответ:

L0 = 15,3 кдж, p{ =4,64 бар.

27


210.Рассчитать теоретический цикл двигателя внутреннего

сгорания с изобарным подводом тепла

(рис. 11), если t&= 50°С,

рй — 1 ата,

е = 1 2 и

отводится

тепло

\q2\ — 80 ккал\кг. Рабочее

тело — воздух.

Ответ: ѵя= ѵв = 0,95

лР/кг, pz = рг = 32,3

ата,

tc = 600°С,

рв =

2,45

ата, тд ^ 0,573,..'<7, = 188 ккал\кг, р =

1,89,

10 = 46000

кгс-м/кг,'

®с = 0,079

лі8|кг,

= 1377°С, tb= 520°С,

vz = 0,149 м3\кг.

211. Определить допустимую теоретическую степень сжатия для двигателя, работающего цо циклу с изохорным подводом тепла, если температура самовоспламенения топлива равна 450°С, температура газа перед сжатием 80°С и k — 1,4. Ответ; s-^6,06.

212. Для двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу с изобарным подводом тепла, параметры состояния рабо­ чего тепла воздуха в характерных точках цикла имеют значения (со­

гласно обозначениям, принятым на рис. 11),

указанные в таблице.

 

 

 

 

 

Определить работу за цикл, теоретиче­

Точки р , а т а

О О

V , м 3

скую мощность и термический к. п. д.,

 

 

 

 

 

если диаметр цилиндра

равен 280 мм,

.

а

0,9

77

0,0257

ход поршня 400

мм, число оборотов

вала

составляет

300

об\мин, двига-

 

с

36,2

731

0,0018

 

-тель — четырехтактный и

теплоем­

 

Z

36,2

1647

0,0035

кость

газов Ср = 0,25

ккал\(кг-град).

1

в

2,16

567

0,0257

Сравнить термический

к.

п. д. с тер­

 

 

 

 

 

мическим к. п. д. цикла Карно в том

Ответ: L0=

1890 кгс-м,

же предельном интервале температур.

N — 63 л. с., тд^0,6, -гдк =

0,85.

28 '


213. Для двигателя внутреннего сгорания, работающего по циклу с изобарным подводом тепла (рис. 11), определить темпе­

ратуру

и давление

в

конце

сжатия,

если

е =

14,

ta=

80°С,

р .1абс =

1 бар,

ѣ =

1,33.

Ответ ': tc = 572°С,

рса6с =

33,6

бар.

 

214.

Сравнить

термическим

к. п. д.

цикла

быстрого

горения

с термическим

к.

п.

д.

цикла

смешанного

горения

п ри 's

= 12,

),= 1,6,

р = 1,8, А = 1,4.

Ответ: 0,63 и 0,595.

 

 

внутреннего

215.

Рассчитать

теоретический цикл

двигателя

 

сгорания с изохорно-изобарным подводом тепла (рис. 12),

если

рй== 1 ата,

іл = 50°С, е — 10,

>.= 1,4, р = 1,7,

k =

1,4

и рабочее

тело — воздух.

Ответ:

ца =

= 0,96

м^кг,

£с =

539°С,

ѵс —

= ^ ,= 0 ,0 9 5

мя\кг,

рс = 25ата, tz>—860°С,

р 7/ —р г =

35

ата,

t.L— 1654°С,

пг =

0,181

м*\кг,

tB= 720°С,

рв = 3,07

 

ат а,-р\ —

= 6,95‘,л:г|с.и2,

(J[ = 243,1 ккал\кг, \q2\= 114ккал[кі, l0 = 55000 кгс• м\кг,

VJ = 0,56.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

216.Определить параметры состояния рабочего тела-(воздуха)

вхарактерных точках теоретического цикла газотурбинной уста­ новки с изобарным подводом тепла и термический к. п. д. цикла,

если степень сжатия равна 3,8, максимальная температура

J 3 —

=

900°С,

минимальная температура и давление

= 30°С,

р х—

=

1 ата. Теплоемкость считать постоянной. Omeem:vt=0,888 .м3 кг,

ѵ2 = 0,233

мҢкг, /7о = /73 = 6,48 ата, £2 = 242°С,

vs = 0,532

м? кг,

=2,02 мҢкг, t, = 416°С, % = 0,422.

217.Для условий задачи № 216 определить работу, полу­ чаемую за цикл. Ответ: /0 = 28000 кгс-м\кг.

218.Сравнить термические к. п. д. циклов газотурбинных установок с изобарным подводом тепла: а) без регенерации тепла, б) с регенерацией тепла при степени регенерации, равной 0,6. При расчете принять теплоемкость постоянной, степень сжатия

29