Белорусский Национальный Технический Университет

Факультет Строительный

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Теплотехника

и теплотехническое оборудование»

Вариант 31

Исполнитель: студент СФ, гр.312

A А.A.

Руководитель: доцент, к.т.н.

Орлович А.Н.

Минск-2012

Содержание

Задача 1. ………………………………………………………………..4

Задача 2…………………………………………………………………5

Задача 3………………………………………………………..…….....6

Задача 4……………………………………………………………...…8

Задача 5……………………………………………………………..….9

Теоретическая часть……………………………………………...…12

Перечень используемых источников.…………………………..….21

Задача 1.

Водяной пар с параметрами (табл.1) удельная энтропия s = 7.0 кДж/(кг·К) и степень сухости пара х₁ = 0,85 изменяет состояние в процессе s – const до степени сухости пара х₂ = 0,82 (параметры пара в конце процесса табл.2)

Определить и рассчитать:

1. состояние и параметры пара в начале и в конце процесса;

2. работу процесса и количество теплоты, участвующее в нем;

3. изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии.

Решение:

Процесс изменения состояния пара наносится на h-s-диаграмму и с ее помощью определяется состояние и параметры пара в начале и в конце процесса.

Определяем параметры пара в точке пересечения удельной энтропии

s = 7.0кДж/(кг·К) со степенью сухости пара х₁ = 0,85.

Данной точке соответствуют параметры пара (в начале процесса):

Давление p₁ = 0,012МПа, v₁ = 12м³/кг, энтальпия h₁ = 2240 кДж/кг

Из полученной точки строим процесс охлаждения по линии s – const до пересечения со степенью сухости пара х₂ = 0,82

Определяем в точке пересечения состояние пара в конце процесса:

Энтальпия h₂ = 2110 кДж/кг, давление p₂ = 0,004МПа, v₂ = 30м³/кг,

При s – const (адиабатный процесс)

Изменение энтальпии:

h = h₁ – h₂ = 2240 – 2110 = 130 кДж/кг

Изменение внутренней энергии:

u = h₁ – h₂ – (p₁₁ – p₂₂) = 2240 – 2110 - (0.01212 – 0,00430)∙10³ = 130кДж/кг

Работа процесса:

A = u = 130кДж/кг

Количество теплоты, участвующее в процессе:

q = 0 кДж/кг

Ответ: A = 130 кДж/кг; h = 130кДж/кг; u = 130кДж/кг;

S = 0 кДж/(кг·К); q = 0 кДж/кг

Задача 2.

Влажный воздух массой М=13кг, при давлении 745мм.рт.ст. с относительной влажностью =15% и при температуре t₁=65⁰С изменяет свое состояние по процессам =const (табл. 3). Определить все недостающие параметры воздуха в начале и в конце процесса (энтальпию, температуру, относительную влажность, точку росы, влагосодержание) и рассчитать газовую постоянную воздуха, молекулярную массу и количество теплоты, участвующее в процессе.

Дано: М=13 кг, t₁=65⁰С, =15% (const), t₂=15⁰С

Решение:

По h-d диаграмме определяем пересечение изотермы t₁=65⁰С и кривой =15%, находим недостающие параметры влажного воздуха:

d₁=24г/(кгсв), р_П1 = 3,3 кПа, h₁=128кДж/кг,

р_Н1 = р_П1/ = 3,3/0,15 = 22 кПа

Для получения температуры точки росы необходимо влажный воздух охладить при постоянном давлении до состояния полного насыщения. Т.к. процесс охлаждения протекает при постоянном влагосодержании, то точка росы получается пересечением вертикали из т.1 с кривой =100%  t_Р=26⁰С.

Из т.1 строим процесс при =const до пересечения с изотермой t₂=15⁰С.

Определяем конечные параметры влажного воздуха:

d₂ =2г/(кгсв), р_П2 = 0,3 кПа, h₂=20 кДж/кг

р_Н2 = р_П2/ = 0,3/0,15 = 2кПа

Молекулярную массу вычислим по формуле:

В – барометрическое давление

Газовую постоянную влажного воздуха определим из выражения:

Рв.в.₁ = 286,7 + 462  p₁ = 286,7 + 462  3,3 = 1811кПа

Рв.в.₂ = 286,7 + 462  p₂ = 286,7 + 462  0,3 = 425кПа

Количество теплоты в процессе определим из выражения:

Q = M(h₁ – h₂) = 13  (128-20) = 1404кДж

Ответ: d₁= 24г/(кгсв), d₂ =2г/(кгсв),

р_П1 = 3,3кПа, р_П2 = 0,3кПа,

h₁=128кДж/кг, h₂=20кДж/кг, t_Р=26⁰С,

Рв.в.₁ = 1811кПа; Рв.в.₂ = 425кПа