Задание № 2 Расчет параметров и процессов изменения состояния водяного пара Задача
Для процесса изменения состояния водяного пара 1-2 (исходные данные приведены в табл. 4 по вариантам) рассчитать:
параметры р, v, t, u, h, s, х в начальном и конечном состояниях;
изменение калорических параметров ∆v, ∆h, ∆s;
теплоту (q) и paбoтy(w,) процесса.
Для решения задачи использовать таблицы воды и водяного пара [3].
Результаты расчета представить в виде табл. 5 и 6. Процесс показать в p-v, T-s, и h-s- диаграммах.
Таблица 4
вар |
процесс |
дано |
1 |
адиабат |
р1=40 бар, t1=420 oC, х2=1 |
2 |
изобар |
р=30 бар, х1=0,7, х2=1 |
3 |
изотерм |
х1=0 бар, t1=200 oC, х2=1 |
4 |
изохор |
р1=0,07 бар, υ1=420 м3/кг, х2=1 |
5 |
испарен |
р1=1,3 бар, х1=0, х2=1 |
6 |
адиабат |
р1=5,6 бар, р2=4 бар, х1=1 |
7 |
изобар |
р=40 бар, t1=420 oC, х1=1 |
8 |
изотерм |
Р2=6 бар, t1=200 oC, х1=1 |
9 |
изохор |
р1=40 бар, t2=400 oC, х1=1 |
10 |
испарен |
р1=1,6 бар, х1=0, х2=1 |
11 |
адиабат |
р1=45 бар, h2=4050 кДж/кг, р2=4 бар |
12 |
изобар |
р=20 бар, t2=420 oC, х1=0,7 |
13 |
изотерм |
р2=4 бар, t1=220 oC, х1=0 |
14 |
изохор |
р1=0,04 бар, р2=420 бар, х1=0,12 |
15 |
испарен |
р1=1 бар, t1=165 oC, х1=1 |
16 |
адиабат |
р1=20 бар, t1=380 oC, х2=1 |
17 |
изобар |
р=40 бар, t1=420 oC, х2=1 |
18 |
изотерм |
х1=1, t1=165 oC, х2=0 |
19 |
изохор |
р1=2 бар, t1=370 oC, х2=1 |
20 |
конденс |
р1=40 бар, t1=420 oC, х2=1 |
21 |
адиабат |
р1=4 бар, х1=0,85, р2=48 бар |
22 |
изобар |
р=22 бар, t1=420 oC, х2=1 |
23 |
изотерм |
р1=6 бар, t1=230 oC, х2=0 |
24 |
изохор |
р1=1,2 бар, t2=42 oC, υ1=1,87 |
25 |
испарен |
t1=98,8 oC,х1=0, х2=1 |
Таблица 5
точки |
р, бар |
υ, м3/кг |
t, oC |
u, кДж/кг |
h, кДж/кг |
s, кДж/кг |
х |
1 |
|
|
|
|
|
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
Таблица 6
Δu |
Δh |
Δs |
q |
w |
l |
кДж/кг |
кДж/(кг K) |
кДж/кг |
|||
|
|
|
|
|
|
ЗАДАНИЕ № 3
Истечение газов и паров из сопел. Дросселирование.
Влажный воздух
Задание № 3 содержит 5 задач для 25 вариантов. Каждый студент решает одну задачу в соответствии со своим вариантом.
Задача№ 1
Из суживающегося сопла вытекает газ, находящийся в резервуаре, давление и температура в котором постоянны и равны р1,t1. Давление среды, в которую происходит истечение, рср=30 бар. Скорость на входе в сопло близка к 0. Газ, а также параметры p1 и t1 даны в табл.1 по вариантам.
Определить скорость истечения газа (с2), температуру газа на выходе из сопла (Т2 ,К) и расход газа (G,кг/с), если площадь выходного сечения сопла f=20мм 2.
Теплоемкость газа принять постоянной, потерями на трение пренебречь. Представить процесс истечения газа в р-v и T-s- диаграммах.
Таблица 7
№ Варианта |
1 |
6 |
11 |
16 |
21 |
Газ |
гелий |
О2 |
СО2 |
N2 |
Воздух |
р1,бар |
46 |
80 |
56 |
34 |
43 |
t1, оС |
60 |
45 |
45 |
12 |
77 |
Задача № 2
Из сопла Лаваля вытекает водяной пар. Давление пара на входе в сопло Р1=30 бар, температура (t1), степень сухости (х1) на входе в сопло даны в табл.8 по вариантам. Давление на выходе из сопла р2=1 бар. Расход пара G=0,8 т/ч.
Определить скорость пара на выходе из сопла (с2) и площадь выходного сечения (f2, мм2), скорость в минимальном сечении сопла (с) и площадь минимального сечения (fmin, мм2).
При решении задачи воспользоваться таблицами термодинамических свойств воды и водяного пара [3].
Показать процесс истечения в h-s- диаграмме.
Таблица 8
№ Варианта |
2 |
7 |
12 |
17 |
22 |
Газ |
гелий |
О2 |
СО2 |
N2 |
Воздух |
х1 |
- |
- |
- |
- |
1 |
t1, оС |
420 |
360 |
300 |
240 |
- |