Задание
I. По предложенным электронным программно-методическим материалам изучить математическую модель и произвести тепловой трубы.
II. По предложенным электронным программно-методическим материалам изучить математическую модель и произвести расчет газовой холодильной машины (тепловые нагрузки, удельный расход тепла, холодильный коэффициент, эксергетический КПД). Основные зависимости представить в виде графиков, сделать выводы по расчетам.
I. Расчет тепловой трубы
Расчет производился в программе «Расчет тепловой трубы».
Выбираем расчет тепловой трубы в условиях невесомости.
Техническое задание:
Графическая зависимость мощности от плотности ТН:
Выбираем
Расчет расхода ТН и теплопередающей
способности Т.
Производим расчет расхода ТН и максимальную передающую способность ТТ:
II. Расчет гхм
Рассчитать идеальную газовую холодильную установку, работающей по циклу Джоуля, для следующих условий: холодопроизводительность Q0 = 210 кВт, давление сжатого воздуха p2 = 0,6 МПа, температура воздуха перед компрессором Т1 = 250 К и перед детандером Т3 = 293 К , теплоемкость воздуха ср = 1,01кДж/(кг/К).
В результате расчета определить параметры в характерных точках процесса, тепловые нагрузки аппаратов, мощность компрессора и детандера, холодильный коэффициент и эксергетический кпд установки.
|
Исходные данные | |
|
Холодопроизводительность Q0, кВт |
210 |
|
Давление сжатого воздуха р2, МПа |
0,6 |
|
Т-ра воздуха перед компрессором Т1, К |
250 |
|
Т-ра воздуха перед детандером Т3, К |
293 |
|
Теплоемкость воздуха Ср,кДж/(кг*К) |
1,01 |
|
Давление в точке р1, МПа |
0,1 |
|
Коэфициент к |
1,4 |
|
Т-ра окружающей среды Тос,К |
293 |
|
Решение | |
|
Температура воздуха в конце изоэнтропного сжатия Т2, К |
417,1276 |
|
Работа компрессора lk, кДж/кг |
168,7989 |
|
Температура воздуха на выходе из детандера Т4, К |
175,6057 |
|
Удельная работа, отводимая от детандера lд, кДж/кг |
118,5682 |
|
Удельная холодопроизводительность установки q0, кДж/кг |
75,13821 |
|
Удельная работа, затраченная на проведение пр-са l, кДж/кг |
50,23068 |
|
Удельная тепловая нагрузка охладителя qк, кДж/кг |
125,3689 |
|
Расход воздуха G, кг/с |
2,79485 |
|
Мощность компрессора Nk, кВт |
471,7675 |
|
Мощность детандера Nд, кВт |
331,3803 |
|
Мощность, затрачиваемая на проведение процесса N, кВт |
140,3872 |
|
Удельный расход энергии э |
0,66851 |
|
Холодильный коэффициент е |
1,495863 |
|
Энергетический КПД установки (по средней т-ре) nе |
0,563733 |
|
Температура средняя Тср0, К |
212,8029 |
|
Т1 |
Т2 |
Е |
Т1 |
Т2 |
Е |
|
223 |
293 |
3,19 |
223 |
293 |
3,19 |
|
233 |
293 |
3,88 |
223 |
303 |
2,79 |
|
243 |
293 |
4,86 |
223 |
313 |
2,48 |
|
253 |
293 |
6,33 |
223 |
323 |
2,23 |
|
263 |
293 |
8,77 |
223 |
333 |
2,03 |
|
273 |
293 |
13,65 |
223 |
343 |
1,86 |
|
283 |
293 |
28,30 |
223 |
353 |
1,72 |
Чем ниже температура перед детандером, тем выше холодильный коэффициент, следовательно, выше эффективность ГХМ.