Основы теплотехники
Определение массовой, объемной и мольной теплоемкости газовой смеси. Расчет конвективного коэффициента теплоотдачи и конвективного теплового потока от трубы к воздуху. Оценка необходимого количества воздуха для горения, теплоты сгорания топлива.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | методичка |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 12.02.2020 |
| Размер файла | 76,8 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Основы теплотехники
Введение
Учебники и учебные пособия по теплотехнике, существующие в настоящее время, содержат в основном теоретический и описательный материал и слабо способствуют привитию практических навыков решения задач, развитию самостоятельной работы студентов.
Поэтому в помощь студентам разрабатывают учебные и учебно-методические пособия, которые призваны закрепить теоретический материал и прививать практические навыки решения задач и выполнения расчетов, а также развития самостоятельной работы студентов.
Данное издание соответствует рабочей программе курса "Теплотехника" ФГОС ВПО для направлений подготовки: 23.03.03 - Эксплуатация транспортно - технологических машин и комплексов, профиль - Автомобили и автомобильное хозяйство; 35.03.06 - Агроинженерия, профили ? Технические системы в агробизнесе; Электротехнологии и электрооборудование; Технология обслуживания и ремонт машин в АПК.
Пособие содержит основные расчетные формулы и подробные решения типовых задач курса "Теплотехника" и включает задачи и примеры по разделам: смеси идеальных газов, состав топлива и объемы продуктов сгорания, свободная конвекция, двигатели внутреннего сгорания, компрессоры.
Приведен необходимый для решения задач справочный материал в международной системе единиц (СИ). Все параметры, используемые при решении задач, а также ответы, полученные в результате решений, студентами должны быть выражены в единицах измерения в соответствии с Международной системой единиц - СИ.
В ходе выполнения расчетов при решении задач следует принять следующую точность расчета величин: величины, имеющие большие численные значения, ограничиваются одним знаком после запятой (например, 273,1), средние - двумя знаками после запятой (например, 2,31 м/с), малые, меньше нуля, - тремя значащими цифрами (например, 0,00332 м3/кг).
Задача № 1
Задан объемный состав газовой смеси: rСН4, rСО2, rСО. Определить массовый и мольный составы смеси, кажущуюся молекулярную массу, газовую постоянную, удельный объём и плотность смеси при давлении смеси p и температуре смеси t. Определить также массовую, объемную и мольную теплоемкость смеси. При этом считать теплоемкость, не зависящую от температуры, а мольные теплоемкости компонентов соответственно равны:
Массовая c и объёмная теплоемкости связаны с мольной соответственно соотношениями:
; .
Данные для расчета принять по табл. 1.1.
Таблица 1.1Данные к задаче № 1
|
Вариант |
rСН4 |
rСО2 |
rСО |
Р, МПа |
t, ?C |
|
|
1 |
0,10 |
0,60 |
0,30 |
0,10 |
0 |
|
|
2 |
0,15 |
0,50 |
0,35 |
0,15 |
10 |
|
|
3 |
0,20 |
0,40 |
0,40 |
0,20 |
20 |
|
|
4 |
0,25 |
0,50 |
0,25 |
0,25 |
30 |
|
|
5 |
0,30 |
0,60 |
0,10 |
0,30 |
40 |
|
|
6 |
0,35 |
0,50 |
0,15 |
0,35 |
50 |
|
|
7 |
0,40 |
0,40 |
0,20 |
0,40 |
60 |
|
|
8 |
0,45 |
0,30 |
0,25 |
0,35 |
70 |
|
|
9 |
0,50 |
0,20 |
0,30 |
0,30 |
80 |
|
|
10 |
0,55 |
0,10 |
0,35 |
0,25 |
90 |
|
|
11 |
0,60 |
0,10 |
0,30 |
0,20 |
100 |
|
|
12 |
0,65 |
0,20 |
0,15 |
0,15 |
90 |
|
|
13 |
0,65 |
0,25 |
0,10 |
0,10 |
80 |
|
|
14 |
0,60 |
0,20 |
0,20 |
0,15 |
70 |
|
|
15 |
0,50 |
0,10 |
0,40 |
0,20 |
60 |
|
|
16 |
0,50 |
0,20 |
0,30 |
0,25 |
50 |
|
|
17 |
0,40 |
0,30 |
0,30 |
0,30 |
40 |
|
|
18 |
0,40 |
0,40 |
0,20 |
0,35 |
30 |
|
|
19 |
0,30 |
0,30 |
0,40 |
0,40 |
20 |
|
|
20 |
0,30 |
0,40 |
0,30 |
0,45 |
10 |
Пример решения задачи № 1
Исходные данные:
Решение
Находим молекулярную массу компонентов смеси:
;
Находим кажущуюся молекулярную массу смеси:
Определим массовые доли компонентов смеси:
Проверка:
Находим мольные доли компонентов смеси.
Так как мольный состав смеси совпадает с объёмным, то мольные доли равны:
Газовая постоянная смеси
,
где универсальная газовая постоянная.
Удельный объем смеси находим, используя уравнение состояния идеального газа:
;
Плотность смеси
Мольная изобарная теплоемкость смеси
Массовая изобарная теплоемкость
Объемная изобарная теплоемкость
Мольная изохорная теплоемкость смеси
Массовая изохорная теплоемкость смеси
Объемная изохорная теплоемкость смеси
Ответ:
Вопросы для самостоятельной проработки
1. Понятие «Газовая смесь». Содержание закона Дальтона.
2. Способы задания газовой смеси.
3. Формулы массового состава газовой смеси, относительного массового состава, объемного состава газовой смеси и относительного объемного состава.
4. Определение газовой постоянной газовой смеси. Понятие «Кажущаяся молекулярная масса» и ее определение.
5. Теплоемкость газов и газовых смесей. Виды теплоемкостей.
Задача № 2
Для отопления гаража используют трубу, по которой протекает горячая вода. Рассчитать конвективный коэффициент теплоотдачи и конвективный тепловой поток от трубы к воздуху в гараже, если наружный диаметр и длина трубы соответственно равны dн и l. Температура поверхности трубы tc, при этом температура воздуха в гараже должна составлять tв. Данные для расчета принять по табл. 2.1. Теплофизические свойства воздуха определить по табл. 2.2.
Таблица 2.1Данные к задаче № 2
|
Вариант |
dн, м |
l, м |
tc , єС |
tв, єС |
|
|
1 |
0,10 |
10 |
70 |
15 |
|
|
2 |
0,15 |
9 |
75 |
16 |
|
|
3 |
0,20 |
8 |
80 |
17 |
|
|
4 |
0,15 |
7 |
85 |
18 |
|
|
5 |
0,10 |
6 |
90 |
19 |
|
|
6 |
0,12 |
7 |
85 |
20 |
|
|
7 |
0,14 |
8 |
80 |
19 |
|
|
8 |
0,16 |
9 |
75 |
18 |
|
|
9 |
0,18 |
10 |
70 |
17 |
|
|
10 |
0,20 |
9 |
75 |
16 |
|
|
11 |
0,18 |
8 |
80 |
15 |
|
|
12 |
0,16 |
7 |
85 |
14 |
|
|
13 |
0,14 |
6 |
90 |
15 |
|
|
14 |
0,12 |
7 |
85 |
16 |
|
|
15 |
0,10 |
8 |
80 |
17 |
|
|
16 |
0,12 |
9 |
75 |
18 |
|
|
17 |
0,14 |
10 |
70 |
19 |
|
|
18 |
0,16 |
9 |
75 |
20 |
|
|
19 |
0,18 |
8 |
80 |
21 |
|
|
20 |
0,20 |
7 |
85 |
22 |
Таблица 2.2Теплофизические свойства воздуха
|
t, єС |
с, |
ср, |
л?102, |
а?10-6, |
м?10-6, Па?с |
н?10-6, |
Pr |
|
|
-50 |
1,584 |
1,013 |
2,04 |
17,7 |
14,6 |
9,23 |
0,728 |
|
|
-40 |
1,515 |
1,013 |
2,12 |
13,8 |
15,2 |
10,04 |
0,728 |
|
|
-30 |
1,453 |
1,013 |
2,2 |
14,9 |
15,7 |
10,80 |
0,723 |
|
|
-20 |
1,395 |
1,009 |
2,28 |
16,2 |
16,2 |
12,79 |
0,716 |
|
|
-10 |
1,342 |
1,009 |
2,36 |
17,4 |
16,7 |
12,43 |
0,712 |
|
|
0 |
1,293 |
1,005 |
2,44 |
18,8 |
17,2 |
13,28 |
0,707 |
|
|
10 |
1,247 |
1,005 |
2,51 |
20,0 |
17,6 |
14,16 |
0,705 |
|
|
20 |
1,205 |
1,005 |
2,59 |
21,4 |
18,1 |
15,06 |
0,703 |
|
|
30 |
1,165 |
1,005 |
2,67 |
22,9 |
18,6 |
16,00 |
0,701 |
|
|
40 |
1,128 |
1,005 |
2,76 |
24,3 |
19,1 |
16,96 |
0,699 |
|
|
50 |
1,093 |
1,005 |
2,83 |
25,7 |
19,6 |
17,95 |
0,698 |
|
|
60 |
1,060 |
1,005 |
2,90 |
26,2 |
20,1 |
18,97 |
0,696 |
|
|
70 |
1,029 |
1,009 |
2,96 |
28,6 |
20,6 |
20,02 |
0,694 |
|
|
80 |
1,000 |
1,009 |
3,05 |
30,2 |
20,1 |
21,09 |
0,692 |
|
|
90 |
0,972 |
1,009 |
3,13 |
31,9 |
21,5 |
22,10 |
0,690 |
|
|
100 |
0,946 |
1,009 |
3,21 |
33,6 |
21,9 |
23,13 |
0,688 |
|
|
120 |
0,898 |
1,009 |
3,34 |
36,8 |
22,8 |
25,45 |
0,686 |
|
|
140 |
0,854 |
1,013 |
3,49 |
40,3 |
23,7 |
27,80 |
0,684 |
|
|
160 |
0,815 |
1,017 |
3,64 |
43,9 |
24,5 |
30,09 |
0,682 |
|
|
180 |
0,779 |
1,022 |
3,78 |
47,5 |
25,3 |
32,49 |
0,681 |
|
|
200 |
0,746 |
1,026 |
3,93 |
51,4 |
26,0 |
34,85 |
0,680 |
|
|
250 |
0,674 |
1,038 |
4,27 |
61,0 |
27,4 |
40,61 |
0,677 |
|
|
300 |
0,615 |
1,047 |
4,60 |
71,6 |
29,7 |
48,33 |
0,674 |
|
|
350 |
0,566 |
1,059 |
4,91 |
81,9 |
31,4 |
55,46 |
0,676 |
|
|
400 |
0,524 |
1,068 |
5,21 |
93,1 |
33,0 |
63,09 |
0,678 |
|
|
500 |
0,456 |
1,093 |
5,74 |
115,3 |
36,2 |
79,38 |
0,687 |
Пример решения задачи № 2
Исходные данные:
dн = 0,20 м; l = 5 м; tc = 92 єС; tв=16 єС.
Задание: определить конвективный тепловой поток от трубы к воздуху в гараже.
Решение
Тепловой поток на наружной поверхности трубы Q (Вт), передаваемый к воздуху, определяется как
, (2.1)
где б - коэффициент теплоотдачи при свободном движении воздуха около трубы, ; F - площадь наружной поверхности трубы, м2.
Критериальная зависимость для вычисления среднего коэффициента теплоотдачи при свободном движении воздуха имеет вид
,(2.2)
где постоянные С и n зависят от режима свободного движения воздуха и условий обтекания поверхности. Они являются функциями Gr?Pr и для горизонтальной трубы определяются по табл. 2.3 .
Таблица 2.3Значения постоянных С и n
|
Gr·Pr |
С |
n |
Режим движения |
|
|
1?103...1?109 ? 6?1010 |
0,5 0,15 |
0,25 0,333 |
Ламинарный Турбулентный |
Nu, Gr, Pr - критерии подобия Нуссельта, Грасгофа, Прандтля:
; ,
где л - коэффициент теплопроводности воздуха, ; g - ускорение свободного падения, g=9,81 м2/с ; в - коэффициент объемного расширения воздуха, ; н - коэффициент кинематической вязкости воздуха, м2/с.
В формуле (2.2) все физические свойства, входящие в критерии подобия, выбираются из табл. 2.2 при определяющей температуре воздуха tв вдали от поверхности теплообмена, а в качестве определяющего размера - наружный диаметр трубы dн.
В рассматриваемом случае определяющая температура
tв = 16 єС.
При этой температуре для воздуха:
; ; Pr=0,704;
Вычисляем значение комплекса:
Из табл. 2.3 находим, что при вычисленном значении комплекса постоянные в расчетном уравнении (2.2) равны: С = 0,5 и n = 0,25. Тогда значение критерия Нуссельта составит
.
Откуда
.
Площадь наружной поверхности трубы
Тогда тепловой поток, отдаваемый от наружной поверхности трубы к воздуху по формуле (2.1), будет равен
.
Ответ: .
Вопросы для самостоятельной проработки.
1. Виды теплообмена. Основные понятия и определения.
2. Теплопроводность. Основной закон теплопроводности.
3. Конвективный теплообмен. Основные понятия и определения.
4. Теплообмен излучением. Основные понятия и определения.
5. Основы теплового расчета теплообменных аппаратов.
Задача № 3
Задан состав твердого топлива на рабочую массу в %. Определить теоретически необходимое количество воздуха для горения, а также по формуле Д.И. Менделеева низшую и высшую теплоту сгорания топлива, объемы и состав продуктов сгорания при бв, а также энтальпию продуктов сгорания при температуре . Данные для расчета принять по табл. 3.1.
Таблица 3.1Данные к задаче № 3
|
Вариант |
WP |
AP |
SP |
CP |
НP |
OP |
бв |
, єС |
||
|
1 |
13,0 |
21,8 |
3,0 |
49,3 |
3,6 |
1,0 |
8,3 |
1,1 |
120 |
|
|
2 |
14,0 |
25,8 |
3,9 |
44,8 |
3,4 |
1,0 |
7,1 |
1,2 |
130 |
|
|
3 |
8,0 |
23,0 |
3,2 |
55,2 |
3,8 |
1,0 |
5,8 |
1,3 |
140 |
|
|
4 |
11,0 |
26,7 |
3,1 |
49,2 |
3,4 |
1,0 |
5,6 |
1,4 |
150 |
|
|
5 |
9,0 |
34,6 |
3,2 |
44,0 |
3,1 |
0,8 |
5,3 |
1,3 |
160 |
|
|
6 |
12,0 |
13,2 |
0,3 |
58,7 |
4,2 |
1,9 |
9,7 |
1,2 |
170 |
|
|
7 |
8,5 |
11,0 |
0,5 |
66,0 |
4,7 |
1,8 |
7,5 |
1,1 |
180 |
|
|
8 |
9,0 |
18,2 |
0,3 |
61,5 |
3,7 |
1,5 |
5,8 |
1,2 |
190 |
|
|
9 |
6,5 |
16,8 |
0,4 |
68,6 |
3,1 |
1,5 |
3,1 |
1,3 |
200 |
|
|
10 |
7,0 |
30,7 |
0,7 |
53,6 |
3,0 |
1,6 |
3,4 |
1,4 |
210 |
|
|
11 |
14,0 |
9,5 |
0,5 |
59,5 |
4,0 |
1,5 |
11,0 |
1,5 |
220 |
|
|
12 |
10,0 |
13,5 |
0,5 |
67,7 |
3,6 |
1,6 |
5,3 |
1,6 |
230 |
|
|
13 |
12,0 |
18,9 |
0,4 |
59,1 |
3,4 |
1,7 |
4,5 |
1,5 |
240 |
|
|
14 |
32,0 |
25,2 |
2,7 |
28,7 |
2,2 |
0,6 |
8,6 |
1,4 |
250 |
|
|
15 |
5,5 |
23,6 |
0,8 |
59,6 |
3,8 |
1,3 |
5,4 |
1,3 |
260 |
|
|
16 |
10,0 |
19,8 |
2,6 |
55,5 |
3,7 |
0,9 |
7,5 |
1,2 |
270 |
|
|
17 |
6,0 |
31,0 |
6,1 |
48,5 |
3,6 |
0,8 |
4,0 |
1,1 |
280 |
|
|
18 |
18,0 |
29,5 |
1,0 |
37,3 |
2,8 |
0,9 |
10,5 |
1,2 |
290 |
|
|
19 |
8,0 |
23,9 |
0,4 |
60,3 |
2,5 |
0,9 |
4,0 |
1,3 |
300 |
|
|
20 |
8,0 |
9,2 |
0,6 |
67,9 |
4,7 |
0,8 |
8,8 |
1,4 |
310 |
Таблица 3.2Энтальпии газов, воздуха и золы
|
кДж / м3 |
кДж / кг |
|||||
|
100 |
171,1 |
130,1 |
150,5 |
132,7 |
80,8 |
|
|
200 |
360,0 |
261,0 |
304,0 |
267,0 |
169,1 |
|
|
300 |
563 |
394 |
463 |
403 |
264 |
|
|
400 |
776 |
529 |
626 |
542 |
360 |
|
|
500 |
999 |
667 |
795 |
685 |
458 |
|
|
600 |
1231 |
808 |
969 |
830 |
560 |
|
|
700 |
1469 |
952 |
1149 |
979 |
662 |
|
|
800 |
1712 |
1098 |
1334 |
1129 |
767 |
|
|
900 |
1961 |
1247 |
1526 |
1283 |
857 |
|
|
1000 |
2210 |
1398 |
1723 |
1483 |
984 |
|
|
1100 |
2458 |
1551 |
1925 |
1595 |
1097 |
|
|
1200 |
2717 |
1705 |
2132 |
1754 |
1206 |
|
|
1300 |
2977 |
1853 |
2344 |
1914 |
1361 |
|
|
1400 |
3239 |
2009 |
2559 |
2076 |
1583 |
|
|
1500 |
3503 |
2166 |
2779 |
2239 |
1759 |
|
|
1600 |
3769 |
2324 |
3002 |
2403 |
1876 |
|
|
1700 |
4036 |
2484 |
3229 |
2567 |
2064 |
|
|
1800 |
4305 |
2644 |
3458 |
2732 |
2186 |
|
|
1900 |
4574 |
2804 |
3690 |
2899 |
2387 |
|
|
2000 |
4844 |
2965 |
3926 |
3066 |
2512 |
|
|
2100 |
5115 |
3127 |
4163 |
3234 |
- |
|
|
2200 |
5386 |
3289 |
4402 |
3402 |
- |
|
|
2300 |
5658 |
3452 |
4643 |
3571 |
- |
|
|
2400 |
5930 |
3615 |
4888 |
3740 |
- |
|
|
2500 |
6203 |
3778 |
5132 |
3910 |
- |
Пример решения задачи № 3
Исходные данные:
= 13,2; = 22,8; = 3,1; = 50,0; =3,8; = 1,2;
= 5,9; бв = 1,2; = 200 єС.
Решение
Теоретически необходимое количество воздуха для полного сгорания 1 кг топлива вычисляется по формуле
Действительное необходимое количество воздуха
Низшая теплота сгорания 1 кг топлива по формуле Д.И. Менделеева
Высшая теплота сгорания
Теоретические объемы продуктов полного сгорания твердых топлив при бв=1 определяются по формулам:
-объем трехатомных газов
;
-объем азота
-объем сухих газов
;
-объем водяных паров
Полный объем газообразных продуктов сгорания 1 кг топлива при
бВ =1
Объем продуктов сгорания при бВ = 1,2 определяется по формулам:
-объем сухих газов
-объем водяных паров
Полный объем продуктов сгорания
Энтальпия продуктов сгорания, , при бВ=1 и температуре газов =200 єС находится по формуле
(3.1)
где , , - энтальпия соответственно 1м3 углекислого газа, азота и водяных паров (находится по табл. 3.2 при =200 єС):
Подставляя найденные значения энтальпии в уравнение (3.1), получаем
Энтальпия воздуха
где - энтальпия воздуха при =200 єС (см. табл. 3.2).
.
Энтальпия продуктов сгорания при бВ =1,2 и =200 єС
Ответ:
; ; ;
; ; ; ;
; ; ; ; ;
Вопросы для самостоятельной проработки.
1. Топливо. Виды топлива.
2. Состав и характеристика топлива.
3. Понятия низшей и высшей теплотворности топлива.
4. Условное топливо, калорийный эквивалент топлива.
5. Основы теории горения топлива.
Задача № 4
Определить литровую мощность и удельный индикаторный расход топлива четырехцилиндрового (i = 4) четырехтактного (ф = 4) двигателя, если среднее индикаторное давление равно Pi (Па). Диаметр цилиндра D = 0,12 м, ход поршня S = 0,1 м, угловая скорость вращения коленчатого вала щ, (рад/с), механический зм и удельный расход топлива g = 0,008 кг/с.
Данные для расчета принять по табл. 4.1.
Таблица 4.1Данные к задаче
|
Вариант |
Pi , МПа |
щ, рад/с |
зм |
|
|
1 |
0,80 |
377 |
0,80 |
|
|
2 |
0,85 |
398 |
0,81 |
|
|
3 |
0,90 |
419 |
0,82 |
|
|
4 |
0,95 |
440 |
0,83 |
|
|
5 |
1,00 |
471 |
0,84 |
|
|
6 |
1,05 |
492 |
0, 85 |
|
|
7 |
1,10 |
502 |
0,86 |
|
|
8 |
1,15 |
513 |
0,87 |
|
|
9 |
1,20 |
523 |
0,88 |
|
|
10 |
1,15 |
461 |
0,89 |
|
|
11 |
1,10 |
450 |
0,90 |
|
|
12 |
1,05 |
429 |
0,89 |
|
|
13 |
1,00 |
408 |
0,88 |
|
|
14 |
0,95 |
387 |
0,87 |
|
|
15 |
0,90 |
481 |
0,86 |
|
|
16 |
0,85 |
534 |
0,85 |
|
|
17 |
0,80 |
544 |
0,84 |
|
|
18 |
0,85 |
419 |
0,83 |
|
|
19 |
0,90 |
440 |
0,82 |
|
|
20 |
0,95 |
471 |
0,81 |
Пример решения задачи № 4
Исходные данные:
Pi = 8,5 ? 105 Па; щ = 419 рад/с; зм = 0,83; g = 0,008 кг/с; D = 0,12м; S = 0,1м.
Решение
Находим рабочий объем цилиндра:
.
Частота вращения коленчатого вала
.
Индикаторная мощность двигателя
где i - число цилиндров двигателя, i=4; ф - тактность двигателя, для четырехтактного двигателя ф = 4.
Тогда .
Эффективная мощность двигателя
.
Литровая мощность двигателя
.
Удельный индикаторный расход топлива
.
Ответ: ; .
Вопросы для самостоятельной проработки
1. Тепловые машины. Двигатели внутреннего сгорания. Общие сведения и классификация.
2. Идеальные циклы двигателей внутреннего сгорания.
3. Рабочие циклы четырехтактных и двухтактных двигателей внутреннего сгорания.
4. Индикаторные диаграммы двигателей. Основные показатели двигателей внутреннего сгорания.
5. Тепловой баланс и технико-экономические показатели двигателей внутреннего сгорания.
Задача № 5
Одноцилиндровый одноступенчатый поршневой компрессор сжимает воздух от атмосферного давления МПа до требуемого давления р2. Определить эффективную мощность привода компрессора и необходимую мощность электродвигателя с запасом 10 % на перегрузку, если диаметр цилиндра D (м), ход поршня S (м), частота вращения вала N (об/с), относительный объем вредного пространства д = 0,05, показатель политропы расширения остающегося во вредном объеме газа m, коэффициент, учитывающий, уменьшение давления газа при всасывании, зp =0,94 и эффективный адиабатный КПД компрессора е.ад = 0,75.
Данные для расчета принять по табл. 5.1.
Таблица 5.1Данные к задаче № 5
|
Вариант |
P2 , МПа |
D, м |
S, м |
N, об/с |
m |
|
|
1 |
0,50 |
0,10 |
0,10 |
6,67 |
1,30 |
|
|
2 |
0,55 |
0,12 |
0,12 |
7,00 |
1,35 |
|
|
3 |
0,60 |
0,15 |
0,15 |
7,50 |
1,33 |
|
|
4 |
0,65 |
0,17 |
0,17 |
7,92 |
1,37 |
|
|
5 |
0,70 |
0,20 |
0,20 |
8,33 |
1,34 |
|
|
6 |
0,75 |
0,17 |
0,17 |
8,83 |
1,33 |
|
|
7 |
0,80 |
0,15 |
0,15 |
9,17 |
1,35 |
|
|
8 |
0,85 |
0,12 |
0,12 |
9,67 |
1,36 |
|
|
9 |
0,90 |
0,10 |
0,10 |
10,00 |
1,37 |
|
|
10 |
0,95 |
0,12 |
0,12 |
10,33 |
1,30 |
|
|
11 |
1,00 |
0,15 |
0,15 |
11,33 |
1,35 |
|
|
12 |
0,95 |
0,17 |
0,17 |
11,67 |
1,33 |
|
|
13 |
0,90 |
0,15 |
0,15 |
12,00 |
1,37 |
|
|
14 |
0,85 |
0,12 |
0,12 |
12,50 |
1,34 |
|
|
15 |
0,80 |
0,10 |
0,10 |
12,00 |
1,35 |
|
|
16 |
0,75 |
0,13 |
0,13 |
11,67 |
1,30 |
|
|
17 |
0,70 |
0,15 |
0,15 |
11,33 |
1,31 |
|
|
18 |
0,65 |
0,18 |
0,18 |
10,83 |
1,33 |
|
|
19 |
0,60 |
0,20 |
0,20 |
10,00 |
1,32 |
|
|
20 |
0,55 |
0,17 |
0,17 |
9,17 |
1,30 |
Пример решения задачи № 5
Исходные данные:
Решение
Определяем степень повышения давления
.
Объёмный КПД компрессора
.
Коэффициент подачи компрессора
.
Теоретическая подача компрессора
Действительная подача компрессора
Теоретическая мощность привода компрессора при адиабатном сжатии
Эффективная мощность привода компрессора
Необходимая мощность электродвигателя с 10 %-ным запасом перегрузки
Ответ:
Вопросы для самостоятельной проработки.
1. Общие сведения и классификация компрессоров.
2. Поршневые компрессоры.
3. Ротационные компрессоры.
4. Центробежные компрессоры.
5. Действительная индикаторная диаграмма поршневого компрессора.
Список использованной литературы
теплоемкость газовый смесь теплоотдача
Основная
1. Камфер Г. М. Теплотехника: учебник для вузов/Г. М. Камфер. - М. : Высш. шк., 2009. - 671с.
2. Луканин В.Н. Теплотехника: Учебник для втузов. Высш. шк., 2008. - 671 с.
3. Ерофеев, В. Л. Теплотехника: учебник для вузов / В. Л. Ерофеев, П. Д. Семенов, А.С. Пряхин. - М. : Академкнига, 2006. - 670 с.
4. Архаров, А. М. Теплотехника: учебник для вузов / А. М. Архаров. - М.: МГТУ им. Баумана, 2004. - 712 с.
дополнительная
5. Рудобашта С.П., Барановский Н.И. Драганов Б.Х., и др. Тепло - водоснабжение сельского хозяйства. М.: Колос 1997 - 509 с.
6. Панкратов Г.П.Сборник задач по теплотехнике:Учебное пособие . -3-е изд. перераб. и доп. М. : Высш. Шк., 1995. -238 с.: ил.
7. Лабораторный практикум по термодинамике и теплопередаче / Под ред. В.И.Крутова, Е.В. Шимова. - М.: Высш. шк., 1988. - 216 с.
8. Задачник по технической термодинамике и теории тепломассообмена./ Под ред. В.И. Крутова и Г.В. Петражицкого. - М.: Высш. Шк., 1986. - 383 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Определение массовой, объемной и мольной теплоемкость газовой смеси. Расчет конвективного коэффициента теплоотдачи и конвективного теплового потока от трубы к воздуху в гараже. Расчет по формуле Д.И. Менделеева низшей и высшей теплоты сгорания топлива.
контрольная работа [117,3 K], добавлен 11.01.2015Изучение теоретической базы составления материального и теплового баланса парового котла теплоэлектростанции. Определение рабочей массы и теплоты сгорания топлива. Расчет количества воздуха, необходимого для полного горения. Выбор общей схемы котла.
курсовая работа [157,8 K], добавлен 07.03.2014Определение расхода воздуха и количества продуктов горения. Расчет состава угольной пыли и коэффициента избытка воздуха при спекании бокситов во вращающихся печах. Использование полуэмпирической формулы Менделеева для вычисления теплоты сгорания топлива.
контрольная работа [659,6 K], добавлен 20.02.2014Определение конвективного удельного теплового потока. Нахождение значения коэффициента теплоотдачи от газа к стенке. Определение и расчет степени черноты продуктов сгорания, подогрева охладителя и средней температуры охладителя на каждом участке.
курсовая работа [381,4 K], добавлен 05.12.2010Расчёт состояния и параметров пара в начале и конце процесса, коэффициента теплоотдачи у поверхности панели. Расчёт газовой постоянной воздуха, молекулярной массы и количества теплоты. H-d-диаграмма влажного воздуха. Понятие конвективного теплообмена.
контрольная работа [336,5 K], добавлен 02.03.2014Определение коэффициента теплоотдачи при сложном теплообмене. Обмен теплотой поверхности твёрдого тела и текучей среды. Использование уравнения Ньютона–Рихмана при решении практических задач конвективного теплообмена. Стационарный тепловой режим.
лабораторная работа [67,0 K], добавлен 29.04.2015Конвективный перенос теплоты. Плотность конвективного теплового потока. Свободная и вынужденная конвекция. Свободная конвекция теплоты. Закон вязкого трения Ньютона. Диссипация энергии вследствие трения. Математическая формулировка задачи теплообмена.
лекция [479,2 K], добавлен 15.03.2014Расчет горения топлива (смесь коксового и доменного газов). Определение теоретически необходимого и действительного количества воздуха, количества продуктов сгорания, их процентного состава и калориметрической температуры. Характеристика видов топлива.
контрольная работа [38,9 K], добавлен 28.04.2013Изучение понятия теплоотдачи, теплообмена между потоками жидкости или газа и поверхностью твердого тела. Конвективный перенос теплоты. Анализ основного закона конвективного теплообмена. Уравнение Ньютона-Рихмана. Получение критериев теплового подобия.
презентация [189,7 K], добавлен 09.11.2014Определение теплоты сгорания топлива, объемов продуктов сгорания. Определение коэффициента теплоотдачи в теплообменнике. Уравнение теплового баланса для контактного теплообменника. Подбор и расчет газогорелочных устройств в системах теплогазоснабжения.
курсовая работа [243,8 K], добавлен 07.04.2015Описание процесса передачи тепла от нагретого твердого тела к газообразному теплоносителю. Определение конвективного коэффициента теплоотдачи экспериментальным методом и с помощью теории подобия. Определение чисел подобия Нуссельта, Грасгофа и Прандтля.
реферат [87,8 K], добавлен 02.02.2012Методика расчета горения топлива на воздухе: определение количества кислорода воздуха, продуктов сгорания, теплотворной способности топлива, калориметрической и действительной температуры горения. Горение топлива на воздухе обогащённым кислородом.
курсовая работа [121,7 K], добавлен 08.12.2011Особенности и алгоритм определения теплоемкости газовой смеси (воздуха) методом калориметра при постоянном давлении. Процесс определения показателя адиабаты газовой смеси. Основные этапы проведения работы, оборудование и основные расчетные формулы.
лабораторная работа [315,4 K], добавлен 24.12.2012Выбор способа шлакоудаления. Коэффициент избытка воздуха на выходе из топки. Объем и энтальпия продуктов сгорания и воздуха. Расчет топлива, теплообмена, конвективного пароперегревателя, водяного экономайзера. Аэродинамический расчет котельного агрегата.
курсовая работа [5,3 M], добавлен 27.07.2013Типы топок паровых котлов, расчетные характеристики механических топок с цепной решеткой. Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива, составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива.
методичка [926,6 K], добавлен 16.11.2011Расчет необходимого объема воздуха и объема продуктов сгорания топлива. Составление теплового баланса котла. Определение температуры газов в зоне горения топлива. Расчет геометрических параметров топки. Площади поверхностей топки и камеры догорания.
курсовая работа [477,7 K], добавлен 01.04.2011Расчет теоретического объёма расхода воздуха, необходимого для горения природного газа и расчет реального объёма сгорания, а также расчет теоретического и реального объёма продуктов сгорания. Сопоставление расчетов, используя коэффициент избытка воздуха.
лабораторная работа [15,3 K], добавлен 22.06.2010Понятие конвективного теплообмена (теплоотдачи). Схема изменения температуры среды при конвективном теплообмене. Система уравнений, которая описывает конвективный перенос. Основной закон теплоотдачи, расчет ее коэффициента. Критерии теплового подобия.
презентация [207,9 K], добавлен 28.09.2013Расчет параметров газовой смеси: ее молекулярной массы, газовой постоянной, массовой изобарной и изохорной теплоемкости. Проверка по формуле Майера и расчет адиабаты. Удельная энтропия в характерных точках цикла и определение термического КПД цикла Карно.
контрольная работа [93,6 K], добавлен 07.04.2013Конвективный теплообмен - одновременный перенос теплоты конвекцией и теплопроводностью. Основные факторы, влияющие на процесс теплоотдачи. Свободная конвекция в неограниченном пространстве. Вынужденная конвекция. Уравнения конвективного теплообмена.
реферат [14,5 K], добавлен 26.01.2012
