Техническая термодинамика:

Задача 1.       Газовая смесь охлаждается от температуры  t₁ до температуры t₂ (давление  Па). Объемный расход смеси при начальных условиях - V.

Определить массовый состав и расход смеси, ее среднюю молекулярную массу и газовую постоянную, плотность и удельный объем при постоянном давлении в интервале

температур t₁…t₂ и количество теплоты, отданное смесью при охлаждении от t₁ до t₂. Состав смеси и другие данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 1.

Указание: задачу решать с учетом зависимости теплоемкостей газов от температуры.

Задача 2.       Газ с массой G имеет начальные параметры - давление Р₁ и температуру t₁. После политропного изменения состояния параметры газа стали t₂ и Р_2пол.

Определить характер процесса (сжатие или расширение), конечную температуру газа t₂, показатель политропы n, теплоемкость процесса С_n, работу, теплоту, изменение внутренней

энергии и энтропии. Определить эти же параметры (и конечное давление Р₂), если изменение состояния происходит: а) по адиабате; б) по изотерме - до того же значения конечного

объема V₂. Изобразить (без расчета) все процессы в v-P и S-T - диаграммах. Составить сводную таблицу результатов расчета и сделать выводы по полученным данным.

Массу G и род газа, а также другие данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 2.

Указание: расчеты вести при постоянном значении теплоемкости независимо от температуры.

Задача 3.       Для сушки используется воздух при t₁ и относительной влажности j. Воздух подогревается до t₂ и затем подается в сушилку, откуда выходит с температурой t₃.

Определить конечное влагосодержание воздуха, расход воздуха и теплоты в сушилке на 1 кг испаренной влаги. Данные для расчета взять из таблицы 3.

Основы теории тепло- и массообмена

Задача 1.       Определить средний коэффициент теплоотдачи и тепловой поток к стенке трубы, в которой при давлении Па протекает воздух, если известны диаметр

трубы d, длина трубы l, массовый расход воздуха G, средняя температура воздуха t_воз. и средняя температура стенки трубы t_с.

Данные взять из таблицы 4.

Определить, во сколько раз изменится коэффициент теплоотдачи:

а) при увеличении скорости протекания воздуха в трубе в два раза;

б) при уменьшении диаметра трубы в два раза.

Указание: задачу рекомендуется решать по формуле

, при   для продольного течения в трубах.

, при Pr = 0,7

где за определяющую температуру принята средняя температура жидкости, а за определяющий размер - диаметр трубы.

Задача 2.       Определить поверхность нагрева газоводяного рекуперативного теплообменника, работающего по противоточной схеме.

Греющий теплоноситель - дымовые газы с начальной температурой  г и конечной  г. Расход воды через теплообменник - G_в. Коэффициент теплоотдачи газов к стенке

трубы - a_г, от стенки трубы к воде - a_в. Теплообменник выполнен из стальных труб (коэффициент теплопроводности l=50 Вт/м . К) с наружным диаметром d=50 мм и толщиной

стенки d=4 мм (стенку считать чистой с обеих сторон).

Определить также поверхность теплообмена при выполнении теплообменника по прямоточной схеме и сохранении остальных параметров неизменными.

Для обеих схем движения (прямоточной и противоточной) показать (без расчета) графики изменения температур теплоносителей вдоль поверхности теплообмена.

Указать преимущества противоточной схемы.

Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 5.

Задача 3.       В хлебопекарной печи размером АхВхС (м) температура газов t₂  В газах содержится по объему СО₂ (%) и водяного пара Н₂О (%).

Определить количество теплоты, излучаемой газами к поверхности хлеба на поду, если температура этой поверхности  t_ст. . Расчет произвести на 1  пода.

Степень черноты стенок печи Е_ст.= 0,9, давление в печи Р (кПа). Данные к задаче взять из таблицы 6.