1.2 Взаимодействие с руководителем в процессе выполнения кр

При выдаче индивидуального задания на РГР руководитель согласует со студентами время и место еженедельных консультаций, во время которых студент может обращаться с любыми конкретными вопросами, возникающими при выполнении расчетов или чертежей. В задачу руководителя входит рекомендация специальной технической и справочной литературы, анализ совместно со студентом предлагаемых им решений, текущая проверка выполненной работы и выдача замечаний и рекомендаций по материалам, представляемым студентом.

К назначенному сроку студент обязан представить руководителю полностью оформленную на бумажном носителе РПЗ, подписанную автором. Руководитель в течение одного рабочего дня проверяет правильность расчетов и оформления, отмечая по тексту записки обнаруженные ошибки и недоработки в расчетах и оформлении. При этом на полях РПЗ делаются рукописные замечания руководителя. После проверки РПЗ возвращается студенту для исправлений по замечаниям руководителя. Все исправления выполняются студентом в электронной версии документа, после чего студент представляет исправленный вариант на флэшке (или по электронной почте) для просмотра руководителю работы. Если все замечания руководителя были правильно выполнены, руководитель подписывает на титульном листе РПЗ визу «К защите».

После получения такой подписи проводится устное собеседование с преподавателем, который, задавая три - четыре вопросе по тексту РПЗ, убеждается, что работа выполнена самостоятельно и студент правильно понимает использованные в работе термины и понятия, В этом случае РГР считается принятой и это приносит в балльно - рейтинговую систему оценки текущей успеваемости 20 баллов.

2. Задания

Задача 1.

Рис. 1. Три последовательных термодинамических процесса

В цилиндре с подвижным поршнем воздух, находящийся при начальных параметрах р₁=_ _ МПа,V₁= _ _ м³ и t₁=_ _ ^оС, под воздействием окружающей среды последовательно совершает 3 процесса: сначала изобарно расширяется в =_ _ раз, затем адиабатно сжимается до давления р₃=_ _ МПа, после чего изотермически расширяется до объема V₄=V_2. (см. рис.1).

Определить все недостающие параметры состояния для всех характерных точек 1, 2, 3 и 4, а также работу за каждый из процессов и подведенную или отведенную теплоту для них, изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии в каждом процессе. Проверить соблюдение первого закона термодинамики для совокупности всех трёх процессов.

Исходные данные для расчетов принимать по табл. 1.

Таблица 1

Значения параметров воздуха для задачи 1.

Первая цифра шифра	р1, МПа	V1 м3	t1 оС	Вторая цифра шифра	, 1/1	Р3, МПа
1	0,20	3,0	40	1	3,0	3,5
2	0,25	2,5	30	2	2,5	3,0
3	0,30	2,0	20	3	2,0	2,5
4	0,25	3,0	25	4	3,5	2,0
5	0,20	2,5	35	5	4,0	2,5
6	0,15	2,0	45	6	4,5	3,5

Задача 2.

В резервуаре объёмом V= _ _ м³ находится смесь, состоящая из т_к= _ _ кг кислорода, т_а= _ _ кг азота и некоторого количества гелия, т_г, кг. Температура смеси t_см= _ _ ^оС, давление в резервуаре р_см= _ _ кПа.

Принимая, что при р₀=0,1 МПа и t₀=0 ^оС энтальпия h₀=0 и энтропия s₀=0, определить парциальные давления p_i каждого газа, газовую постоянную R_см смеси, удельную энтальпию h_см и энтропию s_см смеси. Рассчитать потери эксэргии в результате смешивания газов и минимальную работу, необходимую для разделения смеси на отдельные компоненты.

Исходные данные для расчетов принимать по табл. 2.

Таблица 2

Значения исходных параметров для задачи 2.

Первая цифра шифра	V, м3	тк, кг	та, кг	Вторая цифра шифра	tсм, оС	Рсм, кПа
1	4	3,0	6,0	1	250	700
2	5	3,5	5,0	2	300	750
3	6	4,0	8,0	3	350	800
4	7	4,5	8,5	4	400	720
5	8	5,0	9,5	5	450	680
6	9	5,5	11,0	6	500	610

Задача 3.

Рис.3. Впрыскивающий

охладитель

В паросиловых установках для регулирования температуры перегретого пара перед турбиной с помощью специального смесителя (см. рис. 3) в паропровод впрыскивается холодный конденсат.

Какое количество конденсата на 1 кг. пара следует подавать в смеситель, если в него подается перегретый пар при давлении р_вх= _ _ МПа и температуре t_вх= _ _ ^оС, и эту температуру нужно снизить на t= _ _ ^оС (t_вых= t_вх-t). Конденсат подается в смеситель специальным насосом под давлением, несколько большим, чем давление перегретого пара на входе в охладитель: р_конд=р_{вх пп}+0,5 МПа при температуре t_конд= _ _ ^оС.

Определить удельный объём v, энтальпию h и энтропию s перегретого пара на выходе из смесителя.

Исходные данные для расчетов принимать по табл. 3.

Таблица 3

Значения параметров пара и конденсата для задачи 2.

Первая цифра шифра	Рвх пп, МПа	tвх оС	Вторая цифра шифра	t, оС	tконд оС
1	4,5	460	1	45	40
2	4,0	410	2	40	35
3	3,5	370	3	55	29
4	3,0	310	4	70	27
5	2,5	510	5	65	32
6	5,0	490	6	60	38

Задача 4.

В поверхностном регенеративном подогревателе (рис. 4) закачиваемая в паровой котел вода подогревается греющим паром, отбираемом из паровой турбины при давлении р_вх= _ _ МПа и степени сухости х_вх= _ _ 1/1. Полученный конденсат выходит из теплообменника с температурой на t= _ _ ^оС меньше, чем температура насыщения t_н при давлении р_отб. Питательная вода, подаваемая питательным насосом при давлении р₂₁= _ _ МПа, имеет на входе температуру t₂₁= _ _ ^оС, а на выходе из подогревателя температуру t₂₂= _ _ ^оС.

Рис. 4. Схема теплообменника

Определить количество пара, необходимое для подогрева каждого килограмма питательной воды (=кг_пара/кг_воды), найти увеличение энтропии, происходящее из-за необратимости процесса теплообмена. Поскольку внешние поверхности подогревателя хорошо теплоизолированы, внешним теплообменом следует пренебречь. Потерями на внутреннее трение при движении теплоносителей пренебречь.

Исходные данные для расчетов принимать по табл. 4.

Таблица 4

Значения параметров греющего пара и питательной воды для задачи 4.

Первая цифра шифра	Рвх, МПа	Хвх 1/1	t1 оС	Вторая цифра шифра	Р21, МПа	t21 оС	t22 оС
1	2	3	4	5	6	7	8
1	0,8	0,97	4	1	8	120	170
2	0,7	0,91	3	2	9	130	190
Продолжение табл. 4
1	2	3	4	5	6	7	8
3	0,6	0,88	5	3	10	140	220
4	0,5	0.87	6	4	11	150	250
5	0,4	0,84	7	5	12	160	210
6	0,66	0,85	8	6	13	170	180

Задача 5.

Влажный воздух в количестве m=_ _ _ кг с параметрами р₁=745 мм. вод. ст., t₁=_ _ _ ^оС и ₁=_ _ _ % сначала охлаждают изобарно до t₂=_ _ _ ^оС, а затем также нагревают до t₃=_ _ _ ^оС. Определить все недостающие параметры влажного воздуха (t, d, h, ) для каждого из трех равновесных состояний. Определить также количество влаги, удаленной из влажного воздуха.

Исходные данные для расчетов принимать по табл. 5.

Таблица 5

Значения параметров влажного воздуха в характерных точках процесса его осушки

Первая цифра шифра	т, кг	t1, оС	1, %	Вторая цифра шифра	t2, оС	t3 оС
1	0,8	20	60	1	10	22
2	0,7	22	65	2	12	20
3	0,6	24	70	3	10	18
4	0,5	26	75	4	14	20
5	0,4	28	80	5	15	25
6	0,9	30	85	6	13	30

Задача 6.

Нагретый воздух с параметрами р₁= _ _ МПа и t₁=_ _ _ ^оС вытекает через суживающееся сопло в среду с давлением р₂= _ _ МПа. Определить скорость, температуру и массовый расход М кг\с воздуха на выходе из сопла, если выходной диаметр сопла d=_ _ _ мм, начальная скорость на входе в сопло w₁= _ _ м/с, а коэффициент скорости = _ _ _ ..

Как изменятся скорость, температура и расход воздуха, если давление р₁ уменьшить в 1,2 раза?

Исходные данные для расчетов принимать по табл. 6.

Таблица 6

Значения параметров воздуха и характеристики сопла к задаче 6

Первая цифра шифра	р1, МПа	t1, оС	d, мм	Вторая цифра шифра	р2, МПа	w1, м\с	 1\1
1	2,3	240	50	1	0,82	45	0,95
2	2	210	55	2	0,84	40	0,91
3	1,9	260	30	3	0,90	35	0,87
4	1,8	220	35	4	0,93	30	0, 83
5	1,7	250	40	5	0,98	25	0, 93
6	1,6	230	45	6	1,00	20	0,88

Литература