Контрольная Техническая термодинамика и теплообмен вариант 8, номер: 311088

"СОДЕРЖАНИЕ

ЗАДАЧА 2 3
ЗАДАЧА 6 6
ЗАДАЧА 9 10
ЗАДАЧА 14 14
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 18
ПРИЛОЖЕНИЕ 19

Задача 2
Газовая смесь состоит из азота, кислорода, двуокиси углерода. Масса смеси М = 10 кг, давление Р, МПа, температура t, оС. Объемные доли компо-нентов: rN2, rO2, rCO2.
Определить массы компонентов, их парциальные объемы, парциальные давления. Вычислить кажущуюся малярную массу и газовую постоянную смеси. Найти количества теплоты, необходимые для нагрева газовой смеси на Δt = 10 оС при постоянном объеме и постоянном давлении.
Численные значения исходных данных принять по табл. 1.
Газовую смесь в целом и отдельные ее компоненты считать идеальными газами.
Таблица 1
Последняя цифра шифра rN2 rO2 rCO2 Предпоследняя цифра шифра Р, МПа t, оС
8 0,50 0,20 0,30 0 0,1 200

Задача 6
Определить минимальную степень сжатия εmin в двигателе внут¬реннего сгорания (ДВС), работающем по циклу Дизеля, если темпера¬тура и давление воздуха, поступающего в цилиндр, имеют значения t1 = 50 °С и p1 = 0,09 МПа. Температура воспламенения топлива tвос.
Вычислить давление, температуру и удельный объём рабочего тела в характерных точках идеального цикла ДВС с подводом теплоты q1, кДж/кг, при постоянном давлении и степени сжатия, превышающей на 20 % εmin.
Найти полезную работу и термический КПД цикла, сравнить его с термическим КПД цикла Карно в том же интервале температур.
Считать, что рабочее тело обладает свойствами воздуха. Числен¬ные значения температуры воспламенения топлива tвос и удельного теплоподвода в расчёте на 1 кг рабочего тела q1 принять по табл. 2.
Таблица 2
Последняя цифра шифра tвос, оС Предпоследняя цифра шифра q1, кДж/кг
8 580 0 500

Задача 9
Наружная стена помещения выполнена из шлакобетона, имею¬щего коэффициент теплопроводности λ2 = 0,35 Вт/(м∙°С). Изнутри сте¬на покрыта слоем штукатурки с коэффициентом теплопроводности λ1 = 0,76 Вт/(м∙°С), снаружи - облицовочным материалом (λ3 = 1,74 Вт/(м∙°С)). Площадь стены F = 12 м2. Температура воздуха в помещении tЖ1 = 16 °С, Коэффициент теплоотдачи на внутренней поверхности стены α1 = 10 Вт/(м2∙°С).
Определить суточные потери теплоты через стену. Вычислить темпера-туры на поверхностях слоев и построить график изменения температуры по толщине стены.
Толщины слоев штукатурки δ1, шлакобетона δ2, внешней обли¬цовки δ3, а также температуру наружного воздуха tЖ2 и коэффициент теплоотдачи на внешней поверхности стены α2 принять по табл. 3.
Таблица 3
Последняя цифра шифра δ1 δ2 δ3 Предпоследняя циф-ра шифра tЖ2, °С α2
8 19 390 38 0 -20 15

Задача 14
Определить количество теплопередающих трубок в одноходовом кожухотрубном теплообменном аппарате, предназначенном для нагрева воды в количестве Gв, кг/с, от температуры tв' = 10 °С до tв"".
Греющий теплоноситель (газ) движется по трубкам, имеет рас¬ход Gг, кг/с, и температуру на входе t'г = 400 °С. Средние в рабочих интервалах температур изобарные теплоёмкости воды и газа соответ¬ственно равны: св = 4,2 кДж/(кг•°С) и сг = 1,1 кДж/(кг•°С). Трубки теп¬лообменника изготовлены из стали с коэффициентом теплопроводно¬сти λ = 40 Вт/(м•°С). Длина каждой трубки l = 4 м, внутренний диаметр d1, внешний d2. Коэффициенты теплоотдачи на поверхностях трубки: со стороны газа α1 = 20 Вт/(м2•°С), со стороны воды α2=1000 Вт/(м2•°С). Тепловые потери в окружающую среду составляют 5 % теплоты, отда¬ваемой газом.
Рассмотреть прямоточную и противоточную схемы движения те-плоносителей.
Исходные данные принять по табл. 4.
Таблица 4
Последняя цифра шифра Gв, кг/с Gг, кг/с tв"", °С Предпослед¬няя цифра шифра d1, мм d2, мм
8 1,7 2,2 90 0 30 35

Список литературы
1. Немченко Н. И. Техническая термодинамика и теплообмен : метод. указания к контрольным работам / сост. Н. И. Немченко; Сиб. федер. ун-т, ХТИ – филиал СФУ. – Абакан : РИСектор ХТИ – филиала СФУ, 2011. – 36 с.
2. Теплотехника: Учебник для вузов. Луканин В.Н., Шатров М.Г., Камфер Г.М., ред . В.Н.Луканин. М. : Высш. шк., 2000. 671 с.
3. Мухачев Г.Н.,Щукин В.К. Термодинамика и теплопередача. М. : Высш. шк., 1991. - 480 с.
"