Завдання № 2 hs-Діаграма водяної пари. Дроселювання

Водяна пара має початкові параметри P₁ = 5 МПа та х₁ = 0,9. Вона нагрівається при постійному тиску до температури t₂, а потім дроселюється до тиску P₃. При тиску P₃ пара попадає до сопла Лаваля, де розширюється до тиску P₄ = 5 кПа.

Користуючись hs-діаграмою, визначити:

- кількість теплоти, яку необхідно підвести до пари для нагрівання її до температури t₂;

- зміну внутрішньої енергії на кожному етапі;

- кінцеву температуру t₃ в процесі дроселювання;

- кінцеві параметри та швидкість на виході із сопла;

- витрату пари при розширенні від P₃ до P₄.

Усі процеси побудувати на hs-діаграмі.

Вихідні дані наведено в таблиці 36.

Таблиця 36 – Вихідні дані

Перша цифра варіанта	P3, МПа	Площа перерізу сопла fmin, см2	Друга цифра варіанта	t2, С
0	1,4	10	0	300
1	1,3	20	1	330
2	1,2	30	2	370
3	1,1	40	3	400
4	1,0	50	4	420
5	0,9	60	5	460
6	0,8	70	6	500
7	0,7	80	7	570
8	0,6	90	8	550
9	0,5	100	9	600

Завдання № 3 Теплопередача

Задача 1. Плоска стальна стінка товщиною ₁ з теплопровідністю сталі ₁ = 40 Вт/(м∙К) з однієї сторони омивається газами з коефіцієнтом тепловіддачі ₁, а з другої сторони стінка ізольована шаром ізоляції товщиною ₂ з коефіцієнтом теплопровідності ₂ = 0,15 Вт/(м∙К). Коефіцієнт тепловіддачі від шару ізоляції до повітря ₂. Задані також температура газу t_г та повітря t_п. Визначити:

• густину теплового потоку q,

• температури t_ст’, t_ш’ та t_ст’’.

Вихідні дані наведено в таблиці 37.

Навести рисунок з позначенням температур.

Таблиця 37 – Вихідні дані для задачі 1

Перша цифра варіанта	2, мм	2, Вт/(м2∙К)	tп, С	Друга цифра варіанта	1, мм	1, Вт/(м2 К)	tг, С
0	10	5	30	0	5	35	350
1	12	6	25	1	6	45	400
2	14	7	20	2	7	40	370
3	16	8	15	3	8	30	350
4	18	9	10	4	9	35	330
5	20	10	5	5	10	25	300
6	22	9	0	6	6	42	380
7	24	8	-5	7	5	30	320
8	26	6	-10	8	3	34	400
9	28	5	-20	9	4	38	280

Задача 2. Повітря рухається всередині труби при температурі t_п та швидкості , внутрішній діаметр труби d₁, товщина стінки труби , а теплопровідність стінки  = 20 Вт/(м∙К).

Зовнішня поверхня труби омивається гарячими газами, температура газів t₂, коефіцієнт тепловіддачі до труби ₂. Визначити:

• коефіцієнт тепловіддачі від стінки труби до повітря ₁,

• тепловий потік на 1 м довжини труби.

Вихідні дані наведено в таблиці 38. При виконанні завдання потрібно використовувати дані додатків Е та Ж.

Таблиця 38 – Вихідні дані для задачі 2

Перша цифра варіанта	d1, мм	, мм	tп, С	Друга цифра варіанта	t2, С	2, Вт/(м2∙К)	, м/с
0	70	3	150	0	500	20	10
1	80	5	200	1	550	20	9
2	60	4	180	2	600	40	6
3	40	3	100	3	650	50	8
4	20	2	150	4	700	40	10
5	50	3	200	5	750	60	12
6	80	5	250	6	800	50	14
7	60	4	200	7	780	40	16
8	40	3	150	8	740	30	18
9	20	2	100	9	520	20	20