Задание №1.

Газовая смесь, состоящая из M и M _СО килограммов двух газов с начальной температурой t₁˚С сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от Р₁=0,1 МПа до Р₂. Сжатие может происходить по изотерме, по адиабате и по политропе с показателем n. Производительность компрессора G кг/с.

Определить для каждого из трех процессов сжатия конечную температуру газа t₂˚С, отведенное от смеси тепло Q, теоретическую мощность компрессора.

Найти количество воды, которое необходимо прокачивать через систему охлаждения компрессора при сжатии по изотерме и политропе, если температура воды при этом повышается на 20˚. Принято, что теплоёмкость смеси не зависит от температуры. ;

Дать сводную таблицу результатов и изображение процессов в PV –координатах.

Таблица исходных данных к заданию №1

Вариант	М , кг	МСО, кг	t1, 0С	n	P2, МПа	G∙10-2, кг/час
4	5	28	16	1,35	0,8	2,7

Решение:

Исходные данные:

Табличные данные:

1.Расчет свойств смеси при заданных условиях:

а) массовые концентрации смеси:

б) индивидуальная газовая постоянная смеси:

.

в) найдем объём смеси, используя уравнение Менделеева-Клапейрона:

.

2. Рассмотрим изотермический процесс:

а) .

Для изотермического процесса количество теплоты и работа изотермического процесса рассчитывается по формуле:

б) определим теоретическую мощность компрессора:

;

в) вычислим количество воды для охлаждения компрессора:

,

при ,

,

,

,

,

3. Рассмотрим адиабатный процесс:

а) отведенное от смеси тепло ;

б) определим показатель адиабаты для смеси:

;

в) определим :

;

г) вычислим работу при адиабатном процессе:

д) определим теоретическую мощность компрессора:

.

4. Рассмотрим политропный процесс:

а) показатель политропы для смеси :

в) определим :

;

г) определим :

д) вычислим работу при адиабатном процессе:

е) определим теоретическую мощность компрессора:

,

ж) вычислим количество воды для охлаждения компрессора:

,

при ,

,

,

.

5. Таблица полученных данных:

№	Название процесса	T2, °К	Q, Дж	Nктеор, кВт
1	Изотермический	289		39,23
2	Адиабатный	524,62	0	38,63
3	Политропный	495,49		1,18

Задание №2.

Тепло дымовых газов передается через стенку котла кипящей воде. Принимая температуру газов t1, воды t2, коэффициент теплоотдачи газами стенке , и от стенки воде , считая стенку плоской, требуется:

1. Подсчитать термические сопротивления R, коэффициенты теплопередачи, эквивалентные коэффициенты теплопроводности и количества передаваемого тепла от газов к воде через 1 м стенки за 1 сек для следующих случаев:

а) стенка стальная, совершенно чистая, толщиной ( = 50 вт/м•град);

б) стенка медная, совершенно чистая, толщиной ( = 350 вт/м•град);

в) стенка стальная, со стороны воды покрыта слоем накипи толщиной

( = 2 вт/м•град);

г) случай «в», но поверх накипи имеется слой масла толщиной = 1 мм

( = 0,1 вт/м• град);

д) случай «г», но со стороны газов стенка покрыта слоем сажи толщиной ( = 0,2 вт/мг•рад).

2. Приняв количество тепла для случая «а» за 100%, подсчи­тать в процентах тепло для всех остальных случаев.

3. Определить аналитически температуры всех слоев стенки случая «д».

Таблица исходных данных к заданию №2:

№ варианта	t1 °С	t2 °С	Вт/м •град	Вт/м •град	мм	мм	мм
4	900	160	130	2000	2	10	3