Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Архитектурно – строительный факультет

Кафедра теплогазоснабжения, вентиляции и гидромеханики

Задание на курсовую работу

Расчёт теплообменной установки

1) Исходные данные: курсовая работа состоит из 11 задач. Ниже приведены условия задач и таблицы значений величин, входящих в задачи согласно данному варианту.

Вариант №1

Задача №1

1) Дано давление «р» в мм. рт. ст. Перевести данное давление в Па, м. вод. ст., ат, атм.

2) Дана температура «t» в ºС. Перевести температуру в К, ºF.

3) Дана энергия «Е» в Дж. Перевести в ккал, кгс·м, кВт-ч.

Задача №2

Давление в котле по манометру составляет «р» бар при показании барометра «b» мм. рт. ст. Определить абсолютное давление в котле и выразить его в технических атмосферах.

Задача №3

Определить абсолютное давление в воздуховоде, если длина столба жидкости в наклонной трубке микроманометра составляет «l» мм., а угол наклона составляет «α» градусов. Рабочая жидкость – этиловый спирт с плотностью 0,8 г/см³, а показание барометра равно «b» мбар.

Задача №4

Как изменится плотность газа в сосуде, если при постоянной температуре показания манометра изменились от значения «р₁» до «р₂» МПа.

Задача №5

В цилиндре с подвижным поршнем находится газ при постоянной температуре и разрежении «р₁» мм. рт. ст. При постоянной температуре газ сжимается до избыточного давления «р₂» ат. Барометрическое давление составляет «b» мм. рт. ст. Во сколько раз уменьшится объём газа в данном процессе?

Задача №6

Найти массу смеси кислорода и углекислого газа, если объём смеси составляет «V» м³, избыточное давление равно «р» ат, температура «t» ºC и объёмный состав задан объёмными долями «ro₂», «rco₂».

Задача №7

Объём «V» м³ воздуха нагревается при постоянном давлении. Начальные параметры газа: избыточное давление «р₁» бар, температура «t₁» ºC. Нагревание производится до температуры «t₂» ºC. Найти количество подведённого тепла, считая теплоёмкость постоянной.

Задача №8

Поверхность нагрева состоит из плоской стальной стенки толщиной «S» мм. и коэффициентом теплопроводности λ_ст = 40 Вт/(м·ºС). По одну сторону стенки движется горячая вода, температура которой «t₁» и коэффициент теплоотдачи «α₁». По другую сторону стенки движется воздух с температурой «t₂» и коэффициентом теплоотдачи «α₂». Определить плотность теплового потока и значения температур на обеих поверхностях стенки.

Задача №9

Воздух движется по каналу прямоугольного сечения, имеющему ширину «b» мм. и высоту «h» мм. Температура стенок равна 300ºС, а средняя температура воздуха равна 200ºС. Скорость воздуха составляет «ω» м/с, абсолютное давление «р» ат, массовая теплоёмкость при постоянном давлении составляет 1033 Дж/(кг·ºС). Определить значение коэффициента теплоотдачи от стенки к воздуху. Значения коэффициентов теплопроводности и абсолютной вязкости принять по таблице физических свойств газа.

Задача №10

В водоводяном подогревателе начальная температура греющей жидкости составляет «t΄₁» ºC, конечная «t΄₂» ºC. Начальная температура нагреваемой жидкости составляет «t΄΄₁» ºC, конечная «t΄΄₂» ºC. Найти среднюю логарифмическую разность температур подогревателя для случаев параллельного тока и противотока.

Таблица исходных данных к задачам 1 – 10.

№ задачи	Задаваемый параметр	Единицы измерения	Значения величин
1	2	3	4
1	р	мм.рт.ст.	780
	t	ºC	30
	Е	Дж	1200
2	р	бар	0,5
	b	мм.рт.ст.	760
3	l	мм.	50
	α	градусы	30
	b	мбар	1030
1	2	3	4
4	р1	МПа	0,1
	р2	МПа	0,9
5	р1	мм.рт.ст.	50
	р2	ат	3
	b	мм.рт.ст.	745
6	V	м3	5
	p	ат	3
	t	ºC	150
	rO2	-	0,1
	rCO2	-	0,9
7	V	м3	1,5
	p1	бар	0,5
	t1	ºC	10
	t2	ºC	200
8	S	мм	5
	t1	ºC	140
	α1	Вт/(м2·ºС)	2200
	t2	ºC	10
	α2	Вт/(м2·ºС)	30
9	b	мм	40
	h	мм	590
	ω	м/с	2
	p	ат	1,1
10	t΄1	ºC	100
	t΄2	ºC	70
	t΄΄1	ºC	40
	t΄΄2	ºC	60

Задача №11

Произвести расчёт (определить тепловую мощность и площадь поверхности нагрева) трубчатого регенератора при следующих исходных данных:

Таблица исходных данных к задаче №11

Наименование величины	Обозначение величины	Единицы измерения	Значение величины
1	2	3	4
Схема движения теплоносителей	-	-	Противоток
Обтекание труб воздухом	-	-	Продольное
Обтекание труб газом	-	-	Продольное
Материал труб	-	-	Сталь
Наружный диаметр труб	dн	м	0,032
Внутренний диаметр труб	dв	м	0,028
Расстояние "а" между трубами	a	м	0,04
Расстояние "b" между трубами	b	м	0,046
1	2	3	4
Расход воздуха	Мв	кг/с	50
Абсолютное давление газа	рг	Па	117720
Абсолютное давление воздуха	рв	Па	294300
Температура воздуха на входе в теплообменник	t΄΄1	ºС	170
Температура воздуха на выходе из теплообменника	t΄΄2	ºС	320
Расход дымовых газов	Мг	кг/с	40
Температура газов на входе в теплообменник	t΄1	ºС	400
Объёмная доля углекислого газа	rCO2	-	0,15
Объёмная доля водяного пара	rH2O	-	0,05
Объёмная доля кислорода	rO2	-	0,25
Объёмная доля азота	rN2	-	0,55
Киломольная теплоёмкость 3 атомных газов	μСг	кДж/кмоль/град	37,7
Киломольная теплоёмкость 2 атомных газов	μСв	кДж/кмоль/град	29,3
Средняя скорость газов	ωг	м/с	18
Средняя скорость воздуха	ωв	м/с	20
Потери теплоты в теплообменнике	1-КПД	-	0,03

Таблица физических свойств газов

Температура, t ºС	Воздух		Продукты сгорания топлив
	Теплопроводность, λ Вт/м/ºС	Абсолютная вязкость, η·10-6 Па·с	Теплопроводность, λ Вт/м/ºС	Абсолютная вязкость, η·10-6 Па·с
0	0,0245	17,2	0,0221	15,8
100	0,0322	21,9	0,0293	20,4
200	0,0394	26,0	0,0362	24,5
300	0,0462	29,7	0,0429	28,3
400	0,0523	33,2	0,0496	31,7
500	0,0575	35,2	0,0564	34,8

2) Перечень вопросов, подлежащих разработке: в данной курсовой работе необходимо привести подробные решения вышенаписанных 11 задач.

3) Перечень графического материала: графики и рисунки, поясняющие решение задач.

Дата выдачи задания «___» _______________ 20__ г.

Руководитель работы _____________________________ ______________

^{(должность, ФИО) (подпись)}

Исполнитель ____________________________________ ______________

^{(должность, ФИО) (подпись)}

Срок защиты работы «___» _______________ 20__ г.

Министерство образования и науки Российской Федерации

ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ БЮДЖЕТНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ

ВЫСШЕГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО ОБРАЗОВАНИЯ

«ОРЕНБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

Архитектурно – строительный факультет

Кафедра теплогазоснабжения, вентиляции и гидромеханики