Министерство образования и науки Украины

Приазовский государственный технический университет

Кафедра ,,Теплотехники и теплоэнергетики металлургических процессов,,

Задание

по курсу ,,Теплоэнергетика,,

Выполнил: студент группы _{- - - - - - - - -}

Ф. И. О.

Руководитель: доцент Куземко Руслан Дмитриевич.

Мариуполь – 200_{- - -}г.

Задание содержит: 23 страницы,

12 Рисунков.

Задание включает выполнение расчетов по разделу ,,Техническая термодинамика, теплопередача и теплотехника,,

Приведены решения задач, которые наиболее часто встречаются в инженерной практике, при подготовке решения использованы фундаментальные законы естествознания: I и II законы термодинамики, а также рассмотрены решения в соответствии с которыми теплота передается теплопроводностью, конвекцией и излучением.

Стр. 1.

I часть контрольной работы по курсу ,,Термодинамика,,:

Задание №1.

Начальное состояние водяного пара задано температурой t₁ = 180⁰ С и степенью сухости х₁ = 0,76. Процесс подвода теплоты 1 – 2 происходит при p = const

до температуры t₂ = 430⁰ С. В дальнейшем расширение происходит при

t₂ = t₃ = 430⁰ С = const до тех пор, пока удельный объём не увеличивается до

ν₃ = 0,6 м³/кг. Заключительный процесс 3 – 4 является изоэнтропным и пар рас-ширяется до температуры в точке 4, равной t₄ = 30⁰ С.

Найти все недостающие параметры в каждой из характерных точек Т1, Т2, Т3, Т 4 (t _н; р; r; ν; ν'; ν"; ρ"; h; h'; h"; s; s'; s").

Представить процессы в hs - и Ts- диаграммах.

Дано: t1 = 1800 С - начальное состояние водяного пара х1 = 0,76 - степень сухости t2 = 4300 С - температура пара t2 = t3 = 4300 С t4 = 300 С

Найти: точки Т1, Т2, Т3, Т 4 ( р; r; ν; ν'; ν"; ρ"; h; h'; h"; s; s'; s").

Решение:

На hs-диаграмме для водяного пара находим точку Т1:

Стр. 2.

Остальные параметры находим по таблицам для насыщенного водяного пара по температуре и давлению (табл. XIII, XIV, стр.324-330, О.М. Рабинович, Сборник задач по технической термодинамике, 1973г.)

h = 3320 кДж/кг - энтальпия перегретого пара

h' = 763,1 кДж/кг - энтальпия насыщенной жидкости

h" = 2778 кДж/кг - энтальпия сухого насыщенного пара

s = 5,5 кДж/(кг·К) - энтропия пара

s' = 2,1395 кДж/(кг·К) - энтропия насыщенной жидкости (кипящей воды)

s" = 6,5858 кДж/(кг·К) - энтропия сухого насыщенного пара

р = 10 бар или 1 МПа - давление перегретого пара

ν = 0,18 м³/кг - удельный объём перегретого пара

ν' = 0,0011275 м³/кг - удельный объём кипящей воды

ν" = 0,1939 м³/кг - удельный объём сухого насыщенного пара

r = 2015 кДж/кг - скрытая теплота парообразования

ρ"= 5,157 кг/м³ - плотность жидкости

На hs-диаграмме для водяного пара находим точку Т2:

Остальные параметры также, как и для точки Т1, находим по таблицам для насыщенного водяного пара по температуре и давлению (табл. XIII, XIV, стр.324-330, О.М. Рабинович, Сборник задач по технической термодинамике, 1973г.)

h = 3330 кДж/кг - энтальпия перегретого пара

h' = 763,1 кДж/кг - энтальпия насыщенной жидкости

h" = 2778 кДж/кг - энтальпия сухого насыщенного пара

s = 7,55 кДж/(кг·К) - энтропия пара

s' = 2,1395 кДж/(кг·К) - энтропия насыщенной жидкости (кипящей воды)

s" = 6,5858 кДж/(кг·К) - энтропия сухого насыщенного пара

р = 10 бар или 1 МПа - давление перегретого пара

Стр. 3.

ν = 0,35 м³/кг - удельный объём перегретого пара

ν' = 0,0011275 м³/кг - удельный объём кипящей воды

ν" = 0,1939 м³/кг - удельный объём сухого насыщенного пара

r = 2015 кДж/кг - скрытая теплота парообразования

ρ"= 5,157 кг/м³ - плотность жидкости

На hs-диаграмме для водяного пара находим точку Т3:

По таблицам для насыщенного водяного пара находим остальные параметры для Т3:

h = 3320 кДж/кг - энтальпия перегретого пара

h' = 640,1 кДж/кг - энтальпия насыщенной жидкости

h" = 2749 кДж/кг - энтальпия сухого насыщенного пара

s = 7,88 кДж/(кг·К) - энтропия пара

s' = 1,860 кДж/(кг·К) - энтропия насыщенной жидкости (кипящей воды)

s" = 6,822 кДж/(кг·К) - энтропия сухого насыщенного пара

р = 5 бар или 0,5 МПа - давление перегретого пара

ν = 0,8 м³/кг - удельный объём перегретого пара

ν' = 0,0010927 м³/кг - удельный объём кипящей воды

ν" = 0,3747 м³/кг - удельный объём сухого насыщенного пара

r = 2109 кДж/кг - скрытая теплота парообразования

ρ"= 2,669 кг/м³ - плотность жидкости

Стр. 4.

На hs-диаграмме для водяного пара находим точку Т4:

По таблицам для насыщенного водяного пара находим остальные параметры для Т4:

h = 2340 кДж/кг - энтальпия перегретого пара

h' = 101,04 кДж/кг - энтальпия насыщенной жидкости

h" = 2545 кДж/кг - энтальпия сухого насыщенного пара

s = 7,9 кДж/(кг·К) - энтропия пара

s' = 0,3546 кДж/(кг·К) - энтропия насыщенной жидкости (кипящей воды)

s" = 8,576 кДж/(кг·К) - энтропия сухого насыщенного пара

р = 0,03 бар или 0,003 МПа - давление перегретого пара

ν = 35 м³/кг - удельный объём перегретого пара

ν' = 0,0010028 м³/кг - удельный объём кипящей воды

ν" = 45,66 м³/кг - удельный объём сухого насыщенного пара

r = 2444 кДж/кг - скрытая теплота парообразования

ρ"= 0,02190 кг/м³ - плотность жидкости.

Стр. 5.