Metodicheskie_ukazania_ind
.doc
Указания к решению
При расчете потерь учесть сопротивление трения, а также местные сопротивления, связанные с поворотами потока и внезапными расширениями и сужениями его. Физические свойства жидкости определить при ее средней температуре.
Задача 7
Определить средний диаметр и высоту дымовой трубы Н, м для отвода продуктов горения из промышленной печи.
Исходные данные
-
Количество образующихся газов V, м3/ч.
-
Состав продуктов горения: СО2 – 13%, О2 – 5%, N2 – 77%, Н2О – 5% (объемных).
-
Температура отходящих газов tг, 0С.
-
Температура окружающего воздуха tв, 0С.
-
Барометрическое давление воздуха у основания дымовой трубы Рб = 101300 Па.
-
Средняя скорость газов в трубе wг, м/с.
-
Коэффициент сопротивления в трубе λ.
-
Разряжение в борове у основания дымовой трубы Рраз, Па.
|
№ п/п |
V, м3/ч |
tг, 0С |
tв, 0С |
wг, м/с |
λ |
Рраз, Па |
|
|
70000 |
250 |
20 |
2,5 |
0,04 |
400 |
|
|
95000 |
220 |
25 |
2,2 |
0,03 |
500 |
|
|
68000 |
270 |
20 |
1,8 |
0,05 |
600 |
|
|
70000 |
220 |
20 |
2,4 |
0,04 |
450 |
|
|
85000 |
260 |
22 |
1,9 |
0,03 |
500 |
|
|
98000 |
210 |
18 |
2,3 |
0,04 |
420 |
|
|
70000 |
270 |
20 |
2,1 |
0,03 |
600 |
|
|
68000 |
220 |
21 |
2,5 |
0,05 |
500 |
|
|
65000 |
210 |
22 |
2,4 |
0,04 |
400 |
|
|
95000 |
250 |
23 |
2,7 |
0,03 |
450 |
|
|
60000 |
270 |
10 |
2,6 |
0,04 |
560 |
|
|
65000 |
250 |
15 |
2,8 |
0,03 |
420 |
|
|
6800 |
240 |
20 |
2,0 |
0,05 |
600 |
|
|
76000 |
230 |
25 |
1,8 |
0,04 |
420 |
|
|
75000 |
210 |
18 |
1,9 |
0,03 |
500 |
|
|
80000 |
220 |
16 |
2,4 |
0,04 |
620 |
|
|
90000 |
250 |
22 |
2,3 |
0,05 |
430 |
|
|
92000 |
265 |
24 |
2,5 |
0,03 |
400 |
|
|
96000 |
255 |
30 |
1,7 |
0,04 |
420 |
|
|
67000 |
245 |
25 |
2,7 |
0,05 |
450 |
|
|
72000 |
220 |
23 |
2,5 |
0,03 |
600 |
|
|
95000 |
240 |
22 |
2,4 |
0,05 |
500 |
|
|
65000 |
260 |
20 |
1,8 |
0,04 |
400 |
|
|
72000 |
280 |
21 |
2,1 |
0,05 |
420 |
|
|
65000 |
270 |
25 |
2,3 |
0,03 |
430 |
|
|
95000 |
260 |
23 |
2,4 |
0,04 |
530 |
|
|
78000 |
250 |
22 |
2,5 |
0,04 |
550 |
|
|
87000 |
270 |
18 |
2,6 |
0,05 |
480 |
|
|
90000 |
260 |
15 |
2,7 |
0,03 |
430 |
|
|
84000 |
270 |
21 |
1,8 |
0,04 |
500 |
Указания к решению
По фактическому объему газа и его скорости определить площадь и диаметр трубы. Выразив гидравлическое сопротивление трубы через ее высоту Н, по уравнению Бернулли вычислить неизвестную величину Н.
При решении задачи учесть барометрических давлений воздуха, связанную с высотой Н.
Задача 8
Определить число ступеней сжатия и распределение давления по ступеням в поршневом компрессоре, расходуемую мощность и температуру газа после сжатия в каждой ступени, а также расход охлаждающей воды в холодильниках компрессора при охлаждении газа до начальной температуры.
Исходные данные
-
Сжимаемый газ Г.
-
Расход газа V, м3/с.
-
Давление газа до сжатия Рн, МПа.
-
Давление газа после сжатия Рк, МПа.
-
Температура газа до сжатия tн, 0С.
-
КПД компрессора η.
-
Нагрев воды в холодильнике ∆t, град.
|
№ п/п |
Газ |
V, м3/с |
Рн, МПа |
Рк, МПа |
tн, 0С |
η |
∆t, град |
|
|
Воздух |
0,06 |
0,1 |
40 |
20 |
0,60 |
10 |
|
|
Двуокись углерода |
0,12 |
0,11 |
20 |
22 |
0,60 |
15 |
|
|
Азот |
0,10 |
0,12 |
60 |
24 |
0,60 |
20 |
|
|
Кислород |
0,04 |
0,13 |
15 |
26 |
0,65 |
10 |
|
|
Метан |
0,06 |
0,14 |
10 |
28 |
0,65 |
15 |
|
|
Воздух |
0,03 |
0,15 |
5 |
21 |
0,65 |
20 |
|
|
Двуокись углерода |
0,07 |
0,16 |
3 |
23 |
0,70 |
10 |
|
|
Азот |
0,05 |
0,17 |
8 |
25 |
0,70 |
15 |
|
|
Кислород |
0,10 |
0,18 |
4 |
27 |
0,70 |
20 |
|
|
Метан |
0,02 |
0,19 |
2 |
29 |
0,60 |
25 |
|
|
Воздух |
0,08 |
0,11 |
43 |
18 |
0,55 |
12 |
|
|
Двуокись углерода |
0,14 |
0,12 |
30 |
20 |
0,60 |
17 |
|
|
Азот |
0,12 |
0,13 |
70 |
22 |
0,65 |
22 |
|
|
Кислород |
0,06 |
0,14 |
20 |
24 |
0,65 |
12 |
|
|
Метан |
0,08 |
0,15 |
15 |
28 |
0,65 |
18 |
|
|
Воздух |
0,06 |
0,16 |
8 |
21 |
0,70 |
20 |
|
|
Двуокись углерода |
0,10 |
0,17 |
10 |
24 |
0,70 |
10 |
|
|
Азот |
0,08 |
0,18 |
6 |
25 |
0,70 |
12 |
|
|
Кислород |
0,12 |
0,19 |
4 |
27 |
0,70 |
15 |
|
|
Метан |
0,04 |
0,12 |
3 |
21 |
0,70 |
22 |
|
|
Воздух |
0,10 |
0,14 |
4 |
22 |
0,60 |
26 |
|
|
Двуокись углерода |
0,08 |
0,16 |
3 |
26 |
0,55 |
10 |
|
|
Азот |
0,06 |
0,18 |
4 |
28 |
0,65 |
12 |
|
|
Кислород |
0,12 |
0,19 |
3 |
24 |
0,65 |
15 |
|
|
Метан |
0,04 |
0,13 |
2 |
26 |
0,70 |
18 |
|
|
Воздух |
0,10 |
0,14 |
10 |
27 |
0,70 |
20 |
|
|
Двуокись углерода |
0,05 |
0,15 |
5 |
29 |
0,70 |
10 |
|
|
Азот |
0,09 |
0,16 |
3 |
30 |
0,65 |
12 |
|
|
Кислород |
0,05 |
0,17 |
8 |
28 |
0,65 |
18 |
|
|
Метан |
0,08 |
0,18 |
2 |
24 |
0,65 |
20 |
Указания к решению
При расчете расхода воды на охлаждение газа потерями тепла в окружающую среду пренебречь.
Задача 9
Определить количество конденсирующегося насыщенного водяного пара, проходящего по изолированному паропроводу, выполненному из металла А.
Исходные данные
-
Характеристика паропровода:
длина ℓ, м;
диаметр d, мм;
-
Давление насыщенного водяного пара Р, МПа.
-
Материал изоляции В.
-
Толщина изоляции δ, мм.
-
Температура наружной поверхности tн, 0С.
|
№ п/п |
А |
ℓ, м |
d, мм |
Р, МПа |
В |
δ, мм |
tн, 0С |
|
Сталь |
50 |
76/70 |
0,196 |
Асбест |
20 |
40 |
|
|
Сталь нержавеющая |
100 |
49/45 |
0,294 |
Войлок шерстяной |
10 |
50 |
|
|
Медь |
175 |
37/35 |
0,392 |
Асбест |
25 |
40 |
|
|
Латунь |
50 |
35/30 |
0,196 |
Совелит |
20 |
30 |
|
|
Сталь |
110 |
80/73 |
0,294 |
Стекловата |
20 |
50 |
|
|
Сталь нержавеющая |
50 |
24/20 |
0,392 |
Войлок шерстяной |
10 |
60 |
|
|
Медь |
175 |
25/23 |
0,196 |
Асбест |
20 |
50 |
|
|
Латунь |
130 |
31/29 |
0,294 |
Совелит |
30 |
40 |
|
|
Сталь |
140 |
55/50 |
0,392 |
Войлок шерстяной |
20 |
50 |
|
|
Сталь нержавеющая |
95 |
27/25 |
0,196 |
Стекловата |
25 |
60 |
|
|
Сталь |
60 |
55/50 |
0,196 |
Асбест |
20 |
50 |
|
|
Сталь нержавеющая |
70 |
25/23 |
0,195 |
Войлок шерстяной |
25 |
40 |
|
|
Медь |
80 |
80/75 |
0,392 |
Совелит |
30 |
30 |
|
|
Латунь |
90 |
80/75 |
0,290 |
Пробка |
35 |
50 |
|
|
Сталь |
100 |
25/23 |
0,294 |
Стекловата |
40 |
40 |
|
|
Сталь нержавеющая |
110 |
31/29 |
0,195 |
Асбест |
20 |
30 |
|
|
Медь |
120 |
35/30 |
0,294 |
Войлок шерстяной |
25 |
50 |
|
|
Латунь |
130 |
49/45 |
0,196 |
Совелит |
10 |
35 |
|
|
Сталь |
140 |
49/45 |
0,392 |
Пробка |
25 |
60 |
|
|
Сталь нержавеющая |
150 |
55/50 |
0,392 |
Стекловата |
30 |
55 |
|
|
Медь |
160 |
27/25 |
0,392 |
Войлок шерстяной |
30 |
50 |
|
|
Латунь |
170 |
27/25 |
0,294 |
Совелит |
25 |
30 |
|
|
Сталь |
65 |
31/29 |
0,294 |
Пробка |
25 |
32 |
|
|
Сталь нержавеющая |
85 |
31/29 |
0,294 |
Асбест |
30 |
44 |
|
|
Медь |
95 |
35/30 |
0,196 |
Войлок шерстяной |
30 |
40 |
|
|
Латунь |
110 |
35/30 |
0,196 |
Пробка |
20 |
38 |
|
|
Сталь |
115 |
27/25 |
0,196 |
Стекловата |
20 |
35 |
|
|
Сталь нержавеющая |
120 |
27/25 |
0,92 |
Совелит |
25 |
30 |
|
|
Медь |
125 |
31/29 |
0,392 |
Асбест |
25 |
32 |
|
|
Латунь |
130 |
31/29 |
0,392 |
Войлок шерстяной |
25 |
20 |
Указания к решению
Определить количество тепла, теряемое водяным паром в окружающую среду за счет передачи теплопроводностью через многослойную цилиндрическую стенку. Температуру внутренней стенки трубопровода принять равной температуре проходящего водяного пара.