Зміст

	Реферат …………………………………………………….…….……….
1.	Розділ 1. Термодинамічний процес…………………………..…………
2.	Розділ 2. Теоретичний цикл ДВЗ…………………………….…….……
3.	Розділ 3. Теплообмінні апарати……………………………….…….…..
4.	Розділ 4. Зерносушарки………………………………………….….……
5.	Розділ 5. Холодильні установки…………………………………….…..
6.	Розділ 6. Котельна установка……………………………………….…...
7.	Розділ 7. Паросилові установки……………………………………….…
8.	Розділ 8. Опалювання і вентиляція тваринницьких приміщень…….…
	Література………………………………………………………………….

Розділ 1. Термодинамічний процес. «Визначення основних параметрів та термодинамічних характеристик у політропному процесі, що здійснюється газовою сумішшю».

Завдання. Суміш, яка складається з М₁ кіломолей азоту, М₂ кіломолей кисню та М₃ кіломолей вуглекислого газу, з початковими параметрами – тиском р₁, МПа і температурою Т₁, К, розширюється до кінцевого тиску р₂, МПа. Розширення здійснюється по політропі з показником n.

Визначити масу суміші, її газову сталу і початковий об'єм, кінцеві параметри суміші, роботу розширення, теплоту, що бере участь в процесі, зміни внутрішньої енергії, ентальпії і ентропії. Показати (на міліметрівці, в масштабі) перебіг процесу в р –  і Т – s діаграмах. Дані для розрахунків взяти із таблиці 1.1.

Вихідні дані:

М _N2 = 0,3 кмоль – кількість кіломолів азоту;

М_O2 = 0,5 кмоль – кількість кіломолів кисню;

М _CO2 = 0,2 кмоль – кількість кіломолів вуглекислого газу;

р₁ = 1,5 МПа – початковий тиск;

Т₁ = 1400 – початкова температура;

р₂ = 0,4 МПа – тиск суміші наприкінці процесу розширення;

n = 1,3 – показник політропи.

Рішення.

1. Маса суміші:

m_см = m_N2 + m_O2+ m_CO2 , кг (1.1)

m_см = 8.4 + 16 + 8,8 = 33.2 кг;

Тут: m_N2 = _N2 M₁, кг (1.2)

m_O2= _O2 M₂, кг (1.3)

m_CO2 = _CO2 M_3, кг (1.4)

m_N2 = 28 ∙ 0,3 = 8.4 кг;

m_O2 = 32 · 0,5 = 16 кг;

m_CO2 = 44 ∙ 0,2 = 8,8 кг.

де _N2 , _O2 , _CO2 – молярна (молекулярна) маса компонента, кг/кмоль;

М_і, М₂, М₃ – кількість кіломолей компонента (задано за умовою).

2. Газова (уявна) стала суміші:

.

Тут q_N2, q_O2, q_CO2 – масові частки компонентів:

(1.5)

(1.6)

(1.7)

, (1.8)

де R_О2, R_N2, R_CO2 – характеристичні газові сталі компонентів, беруться з довідкової таблиці або визначаються як:

; (1.9)

. (1.10)

3. Початковий об’єм суміші:

, (1.11)

де Т₁ – в К, р₁ – в Па (задано за умовою).

.

4. Тиск суміші наприкінці процесу розширення:

р₂ = 0,4 МПа – задано за умовою.

5. Температура суміші наприкінці процесу розширення:

, К; (1.12)

.

6. Об’єм суміші наприкінці процесу розширення:

, м³; (1.13)

.

7. Робота зміни об'єму суміші в процесі розширення:

, кДж; (1.14)

8. Зміна внутрішньої енергії суміші:

, кДж. (1.15)

Тут – питома масова ізохорна теплоємність суміші, середня в аналізованому інтервалі температур, визначається як:

(1.16)

де – питомі масові ізохорні середні теплоємності компонентів суміші (беруться з таблиць 1.3).

9. Зміна ентальпії суміші:

, кДж. (1.17)

Тут – питома масова ізобарна теплоємність суміші, середня в аналізованому інтервалі температур – визначається як:

(1.18)

де – питомі масові ізобарні середні теплоємності компонентів суміші (беруться з таблиці 1.3).

(1.19)

.

10. Теплота процесу:

, (1.20)

де (1.21)

- питома масова теплоємність суміші в політропному процесі, середня в аналізованому інтервалі температур;

де (1.20)

– показник адіабати для суміші.

;

.

Перевірка: відповідно до 1 – го закону термодинаміки:

Q = U + L, кДж. (1.21)

+ =-676.84; – 676.84 ≠ -681.72

Похибка розрахунку < 5%.

11. Зміна ентропії суміші:

(1.22)

Перевірка: як наслідок з другого закону термодинаміки:

(1.23)

Похибка: <5%.

12. Графіки перебігу процесу в діаграмах р –  і T– s координат (рис. 1.5, 1.6).

Попередньо обчисляємо питомий об'єм суміші на початку і наприкінці процесу розширення:

; (1.24)

u₁=5.9/33.2=0,177;

та ; (1.25)

u₂=22.1/33,2=0,665;

а також зміну питомої ентропії: ; (1.26)

δs=- /33.2=-154.088

Для більш якісної побудови графіків знаходимо додаткові точки:

а) на діаграмі р – : задаємося _дод і по формулі знаходимо значення р_дод, МПа:

(1.27)

б) на діаграмі T – s, при побудові графіка точка 1 на горизонталі Т₁=соnst вибираємо довільно:

Задаємося Т_дод і по формулі знаходимо значення S_дод, :

Т _дод=1000 К.

; (1.28)

.