5. Контрольна робота
Контрольна робота виконується з метою зміцнення знань, отриманих під час вивчення дисципліни «Термотрансформатори».
Контрольна робота полягає у тому,щоб дати письмові відповіді на 2 запитання з розділу 4 ( вибір тем – за узгодженням з викладачем), а також 9 задач. Номери варіантів завдання вибираються за нижче наведеними таблицями згідно списку студентів у групі. Необхідно виконати 9 задач із наведених нижче(перша цифра - номер задачі, друга - номер варіанту задачі). Робота , виконана з порушенням умов вибору питань не зараховується.
5.1 Завдання для виконання контрольної роботи
Задача1.
Визначити холодопродуктивність , холодильний коефіцієнт ε і коефіцієнт трансформації установки, що працює на R12, якщо , . Показати цикл і параметри установки в s,t – діаграмі. Зважити пару в кінці стискання насиченою.
Розв’язання задачі необхідно починати із зображення принципової схеми термотрансформатора й зображення циклу в s,t – діаграмі з фіксацією реперних точок і на схемі і на циклі. Описати всі процеси та їх послідовність , що відбувається в кожному з елементів установки, користуючись схемою й діаграмою. Знаходити ентальпії в усіх точках циклу за таблицями або s,h- діаграмою для R12. Необхідно мати на увазі , що в адіабатному процесі ентропія є незміною. З іншого боку, пара РТ на початку стиску( .)волога й для визначення ентропії необхідно користуватися відповідним рівнянням для її визначення , а саме :
де х- ступінь сухості пари. Те ж саме стосується й визначення ентальпії.
Установка |
Варіант |
Вихідні дані |
||
|
|
Робоче тіло |
||
ХМ |
1 |
22 |
-12 |
R12 |
ХМ |
2 |
20 |
-10 |
R12 |
ХМ |
3 |
18 |
-8 |
R12 |
ТН |
4 |
45 |
7 |
R22 |
ТН |
5 |
50 |
4 |
R22 |
ТН |
6 |
55 |
9 |
R22 |
ХМ |
7 |
16 |
-6 |
R12 |
ТН |
8 |
55 |
14 |
R22 |
ТН |
9 |
60 |
16 |
R22 |
ХМ |
10 |
23 |
-5 |
R12 |
Конкретизація джерел до кожної задачі дається викладачем під час начитки з врахуванням наявності їх в бібліотеці НУХТ й електронних ресурсах .
Задача 2.
Визначити холодильний коефіцієнт , кількість теплоти q , яку установка передає верхньому джерелу та теоретичну потужність приводу установки якщо відомі холодопродуктивність, температура охолоджувальної камери та температура приміщення, де розташована установка. ХУ працює за зворотнім циклом Карно .
Варіант |
Вихідні дані |
||
|
|
Холодопродукт., кДж/год |
|
1 |
-5 |
12 |
6000 |
2 |
-7 |
17 |
3000 |
3 |
-8 |
18 |
5000 |
4 |
-11 |
15 |
4500 |
5 |
-6 |
14 |
3200 |
6 |
-10 |
20 |
4700 |
7 |
-16 |
11 |
5100 |
8 |
-12 |
19 |
3800 |
9 |
-4 |
13 |
2600 |
10 |
-3 |
19 |
5500 |
Задача 3.
Визначити температуру повітря, що входить в холодильну камеру, теоретичну роботу, витрачену в циклі, холодопродуктивність повітря і холодильний коефіцієнт для даноїустановки і для установки , що працює за циклом Карно для установки одного і того самого інтервалу температур
Варіант |
Вихідні дані |
|||
|
|
|
|
|
1 |
15 |
-10 |
0,05 |
1 |
2 |
16 |
-9 |
0,07 |
1,2 |
3 |
13 |
-5 |
0,03 |
1,4 |
4 |
11 |
-7 |
0,05 |
1,6 |
5 |
15 |
-13 |
0,09 |
1,5 |
6 |
13 |
-17 |
0,04 |
1,3 |
7 |
17 |
-16 |
0,01 |
0,1 |
8 |
14 |
-11 |
0,08 |
0,8 |
9 |
19 |
-8 |
0,01 |
0,4 |
10 |
10 |
-6 |
0,015 |
0,7 |
Задача 4.
Визначити граничний коефіцієнт інжекції та ексергетичний ККД струменевого ежектора, якщо робочий тиск ,тиск потоку що інжектується, показники адіабат, значення питомих ексергій задані.
Варіант |
Вихідні дані |
||||
№ |
|
|
|
|
|
1 |
201 |
-143 |
825 |
0,0008 |
0,5 |
2 |
206 |
-129 |
798 |
0,0002 |
0,7 |
3 |
209 |
-150 |
756 |
0,0004 |
0,3 |
4 |
200 |
-170 |
843 |
0,0006 |
0,5 |
5 |
189 |
-130 |
799 |
0,0005 |
0,9 |
6 |
194 |
-157 |
850 |
0,0003 |
0,4 |
7 |
210 |
-136 |
800 |
0,0009 |
0,1 |
8 |
187 |
-141 |
814 |
0,0008 |
0,8 |
9 |
194 |
-189 |
778 |
0,0004 |
0,1 |
10 |
181 |
-160 |
832 |
0,0007 |
0,15 |
Задача 5
Визначити економію палива під час використання тепло насосної установки для опалення замість котельні за заданих теплового навантаження, температури води в подавальному трубопроводі, коефіцієнта трансформації, ККД електромережі та котельні
Варіант |
Вихідні дані |
||||
№ |
Теплове
навант.,
|
Т-ра
води
|
коеф.транс
|
|
|
1 |
11600 |
90 |
5,5 |
0,95 |
0,85 |
2 |
10000 |
88 |
4 |
0,95 |
0,85 |
3 |
12000 |
87 |
4,6 |
0,95 |
0,85 |
4 |
12500 |
85 |
3,6 |
0,95 |
0,85 |
5 |
15000 |
83 |
3 |
0,95 |
0,85 |
6 |
10400 |
80 |
4,4 |
0,95 |
0,85 |
7 |
11100 |
78 |
3,9 |
0,95 |
0,85 |
8 |
12356 |
77 |
3,2 |
0,95 |
0,85 |
9 |
12200 |
83 |
4,3 |
0,95 |
0,85 |
10 |
13810 |
89 |
5 |
0,95 |
0,85 |
кВт
Задача 6.
Знайти тепловий ефект реакції окиснення аміаку:
4N
(пара), виходячи з теплових ефектів
реакції:
Варіанти |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 |
Теплові ефекти реакцій: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Взаємодія азоту з воднем ккал/кгмоль |
11000 |
10500 |
10700 |
10800 |
10560 |
11000 |
10100 |
10400 |
10300 |
10900 |
Взаємодія водню з киснем, ккал/кгмоль |
70000 |
60000 |
66000 |
69000 |
65000 |
68000 |
63000 |
61000 |
67000 |
71000 |
Конденсація водяної пари , кДж/кг |
10520 |
100000 |
98000 |
96000 |
103000 |
101000 |
102000 |
99000 |
103560 |
11000 |
Задача 7.
Визначити співідношення потужності, витраченої ТН на тепло-холодозабезпечення технологічних процесів, та електричної потужності, витраченої електрогенератором. Джерело теплоти – навколишне повітря .
Варіант |
Вихідні дані |
||
|
|
|
|
1 |
115 |
25 |
8 |
2 |
100 |
23 |
6 |
3 |
111 |
20 |
7 |
4 |
125 |
18 |
9 |
5 |
117 |
17 |
10 |
6 |
129 |
22 |
5,6 |
7 |
112 |
21 |
5 |
8 |
116 |
19 |
6,8 |
9 |
122 |
24 |
7,3 |
10 |
112 |
26 |
6,4 |
,кВт
Задача 8.
Розрахувати питому ексргію в турбіні її відносний внутрішній та ексергетичний ККД . Прийняти , за вихідних даних наведених в таблиці для відповідних варіантів . Вважаємо повітря , що розширюється в турбіні ідеальним газом*
Варіант |
Вихідні дані |
|||
|
|
|
|
|
1 |
425 |
293 |
0,3 |
0,1 |
2 |
470 |
293 |
0,7 |
0,1 |
3 |
460 |
293 |
0,6 |
0,1 |
4 |
430 |
293 |
0,5 |
0,1 |
5 |
490 |
293 |
0,9 |
0,1 |
6 |
435 |
293 |
0,4 |
0,1 |
7 |
467 |
293 |
0,62 |
0,1 |
8 |
485 |
293 |
0,8 |
0,1 |
9 |
489 |
293 |
0,89 |
0,1 |
10 |
427 |
293 |
0,25 |
0,1 |
*Під
час розв’язання задачі користуватися
рекомендаціями
з допоміжної літератури.
Задача 9.
Визначити втрату ексергій в адіабатному компресорі та його ексергетичний ККД показати потоки ексергій й енергії у вигляді смугового графіка. Параметри повітря та інші вихідні дані для розв’язання задачі надаються у варіантній таблиці
Варіант |
Вихідні дані |
||||
№ |
N,кВт |
m,кг/с |
|
|
|
1 |
500 |
90 |
0,1 |
15 |
0,5 |
2 |
480 |
88 |
0,5 |
13 |
0,4 |
3 |
600 |
87 |
0,3 |
18 |
0,2 |
4 |
340 |
85 |
0,7 |
12 |
0,7 |
5 |
320 |
83 |
0,4 |
11 |
0,9 |
6 |
560 |
80 |
0,45 |
19 |
0,85 |
7 |
470 |
78 |
0,2 |
14 |
0,25 |
8 |
620 |
77 |
0,65 |
10 |
0,3 |
9 |
350 |
83 |
0,6 |
8 |
0,6 |
10 |
520 |
89 |
0,35 |
9 |
0,8 |
