Задача №8

Когенераційна установка для комбінованого вироблення електроенергії й теплоти включає тепловий дизельний двигун, що працює за ідеальним циклом Дизеля потужністю N, кВт, електрогенератор і теплофікаційний теплообмінник, у який поступають відпрацьовані продукти згорання після двигуна, нагрівають воду для потреб опалення.

Температура нагрітої води після теплообмінника у системі опалення: t_г,°C, зворотної води, після системи опалення, перед теплообмінником t₀, °C.

Паливо для двигуна має теплоту згорання 37000 кДж/кг. Цикл Дизеля у P-V і T-S- координатах показаний на рис.16.

Відомі такі параметри циклу: абсолютний тиск: Р₁, МПа, Р₂, МПа, температури: t₁, °C, t₃, °C.

Визначити:

• невідомі параметри стану з характерних точок циклу Дизеля – P₃, P₄, t₂, t₄, υ₁, υ ₂, υ₃, υ ₄;

• термічний ККД циклу без урахування теплоти, одержаної в теплофікаційному теплообміннику;

• питому кількість підведеної і відведеної теплоти q₁ та q₂;

• витрати палива для одержання заданої у задачі потужності двигуна;

• коефіцієнт використання теплоти за умови роботи двигуна у складі когенераційної установки і вироблення теплоти в теплофікаційному теплообміннику.

Ізобарну середню теплоємність продуктів згорання прийняти як таку, що не залежить від температури й дорівнює С_mр = 1,35 кДж/кг·гр. Масу 1 кмоля продуктів згорання прийняти рівною 32 кг/1 кмоль, коефіцієнт адіабати k = 1,4.

Вихідні дані для вирішення задачі прийняти згідно з таблицею 17.

Таблиця 17

Передостання цифра номера залікової книжки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Потужність двигуна N, кВт	100	120	140	150	160	170	180	190	200	210
Температура гарячої води t2,°С	80	82	84	86	88	81	83	85	87	89
Температура зворотної води t0,°С	60	62	64	66	68	61	63	65	67	69
Остання цифра но-мера залікової книжки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Тиск Р1, МПа	0,11		0,12		0,13		0,11		0,12
Тиск Р2, МПа	1,4	1,45	1,5	1,55	1,6	1,65	1,7	1,75	1,8	1,85
Температура t1, °С	60	62	64	66	68	70	71	72	63	65
Температура t3, °С	800	820	840	810	830	850	860	870	825	845

Задача №9

Для компресорної установки фреонової холодильної машини холодопродуктивністю Q₂, кВт, визначити:

1) холодильний коефіцієнт;

2) питому холодопродуктивність q₂;

3) зовнішню роботу, що витрачається на 1 кг холодоагенту, і необхідну теоретичну й дійсну потужність компресора установки;

4) годинні і секундні витрати холодоагенту;

5) показник сухості фреону перед випаровувачем;

6) кількість теплоти, що виділяється від 1 кг холодоагенту у конденсаторі.

При розрахунках абсолютний тиск у випаровувачі прийняти Р₂, МПа, в конденсаторі переохолодження конденсату відсутнє, у випаровувачі холодо-агент перетворюється в суху насичену пару, тиск у конденсаторі Р₁, МПа.

Задачу розв’язати за допомогою діаграми lg P-і для R-22 (додаток 4) Вихідні дані прийняти згідно з табл.18 за передостанньою і останньою цифрами номера залікової книжки. Привести побудову циклу холодильної машини у координатах lg P-і.

Таблиця 18

Передостання цифра номера	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Холодопродуктивність Q2, кВт	50	60	70	80	90	55	65	75	85	95
Тиск у випаровувачі, Р2, МПа	0,12	0,15	0,2	0,3	0,4	0,5	0,6	0,5	0,4	0,3
Остання цифра номера	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Тиск у конденсаторі Р1, МПа	1,2	1,3	1,4	1,5	1,6	1,7	1,8	1,9	2,0	1,8

Задача 10

У резервуарі, заповненому газом, підтримується початковий тиск Р₁, МПа, і температура t₁, °С.

Визначити швидкість витікання, об’ємні й масові витрати газу через отвір площею F, мм², у резервуарі при значеннях тиску в зовнішньому середовищі Р₂ = 9, Р₂ = 7, Р₂ = 5, Р₂ = 3 ата і при Р₂ = Р_кр.

На основі розрахунків побудувати графіки зміни швидкості витікання, об’ємних та масових витрат залежно від тиску в зовнішньому середовищі. Коефіцієнт φ прийняти 0,7, вихідні дані прийняти згідно з табл. 19.

Таблиця 19

Передостання цифра номера залікової книжки	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Газ	повітря	СН4	С3Н8	О2	N2	СО2	СН4	С3Н8	О2	СО2
Тиск Р1, ата	9,7	9,5	9,4	9,3	9,6	9,65	9,55	9,45	9,35	9,25
Остання циф-ра номера за-лікової книжки	5	1	2	3	4	6	7	8	9	0
Температура t1, °С	14	10	11	12	13	15	16	17	18	19
Площа пере-тину отвору F, мм²	90	100	50	70	80	110	140	160	180	200