РОСЖЕЛДОР Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
«Ростовский государственный университет путей сообщения»
в г. Туапсе
(ФГБОУ ВПО РГУПС)
А.Б. Кууск
КУРСОВАЯ РАБОТА
ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
Тема: Расчет процессов в тепловых двигателях и компрессорах
Выполнил: студент гр. СМЭ-3-006 Несвит В.Ю.
Проверил: доц. Кууск А.Б.
г. Туапсе
2013
Содержание
Задание по термодинамике. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .3
Ответы на теоретические вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5
Решение задач. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 9
Задание по теплопередачи. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13
Ответы на теоретические вопросы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .15
Решение задач. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .18
Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22
Задание по термодинамике
Контрольные вопросы
1. Изобразите в координатах – p и s –T изобарный и адиабатный процессы расширения водяного пара. Как с помощью диаграммы s – h определяется подведенная (отведенная) теплота и работа в этих процессах?
2. Что такое дросселирование? Как изменяются параметры реального газа при дросселировани?
Задачи
1. В сушильную установку поступает влажный воздух с температурой t1 и относительной влажностью 1. В калорифере установки воздух нагревается до температуры t2 и направляется в сушильную камеру. Относительная влажность воздуха на выходе из сушильной камеры 3 = 90 %. Давление в сушильной камере равно 745 мм рт. ст. Определить количество воздуха, необходимого для испарения 1 кг влаги из высушиваемого материала, а также количество теплоты, затрачиваемой на испарение 1 кг влаги. Решение задачи иллюстрировать диаграммой d – H.
2. В резервуаре, заполненном гелием, поддерживается давление р1 и температура t1. Газ вытекает через суживающееся сопло в среду с давлением 0,4 МПа. Определить теоретическую скорость истечения и расход газа, если площадь выходного сечения сопла равна 12 мм2. Определить также теоретическую скорость истечения гелия и его расход, если истечение будет происходить в атмосферу. В обоих случаях считать истечение адиабатным, рбар. принять равным 0,1 МПа.
Таблица 1
Числовые данные к задачам по разделу «Техническая термодинамика»
Величины |
Первая цифра шифра |
|||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 |
|
t1, oC 1, % t2, oC
|
5 30 140 |
8 35 130 |
10 40 120 |
13 45 110 |
15 50 105 |
18 55 95 |
20 60 90 |
22 65 115 |
25 70 80 |
30 75 75
|
p1, МПа t1, oC |
0,75 100 |
0,8 90 |
0,7 80 |
0,65 70 |
0,6 60 |
0,55 50 |
0,5 140 |
0,47 130 |
0,52 120 |
Ответы на теоретические вопросы
Вопрос 1.
Изобарный процесс.
Изобарный процесс - термодинамический процесс, протекающий в системе при постоянном давлении. На термодинамической диаграмме (графическое изображение процесса) изображается изобарой.
Т
Р
S
V
Рисунок 1
Адиабатный процесс.
Адиабатный процесс расширения перегретого водяного пара показан на рис. 2. Этот процесс протекает при постоянной энтропии. В координатах – p адиабата изображена виде гиперболической кривой, а в координатах s –T и s – h процесс изображается прямыми линиями. При расширении пар в точке 2 становится сухим насыщенным, а при дальнейшем расширении пар увлвжняется.
Р
Т
Рисунок 2
V
S
Определение подведенной (отведенной) теплоты и работы в изобарном и адиабатном процессах по диаграмме s – h .
P=const
h
2
h1
K
Х=1
1
h2
S
Рисунок 3
Изобарный процесс.
По графику находим значение энтальпий h1 и h2
По формуле qp= h2- h1находим подведенную теплоту
Адиабатный процесс.
В данном процессе подведенная теплота q=0