Основы теплотехники

1.Сухой воздух массой 1кг совершает прямой цикл, состоящий из четырех термодинамических процессов. Задан вид каждого из процессов и значения некоторых параметров состояния рабочего тела.
Требуется:
1.Рассчитать давление, удельный объем, температуру для основных точек цикла.
2.Для каждого из процессов определить значения показателей политропы n, теплоемкости с, вычислить изменение внутренней энергии ΔU,энтальпии Δh, энтропии Δs, теплоту q и работу l процесса.
3.Определить суммарные количества подведенной и отведенной теплоты, работу цикла и термический КПД.
4.Построить цикл в Pυ- и TS- диаграммах состояния.
Принять газовую постоянную воздуха R = 287 Дж/(кг∙К), теплоемкость Ср = 1,025 кДж/(кг∙К). Исходные данные для расчета приведены в таблице13
Таблица 13
Исходные данные для расчета газового цикла
№ задачиЗаданные параметры в основных точках
Р, МПа; V, м3/кг; Т, КТип процесса и показатель политропыήt
1-22-33-44-1



14P1=2,0T1=473T2=623υ3=0,12P=cS=cυ=cT=c10,0






Типы процессов: Р=с – изобарный; Т=с – изотермический; S=c – адиабатный; υ =c – изохорный; для политропных процессов задано значение показателя политропы «n».

2.Определить температуру внутренней поверхности железного листа и количество тепла, проходящее через 1 м2 стенки котла, если толщина ее 15мм, коэффициент теплопроводности материала λ1.=46 Вт/(м 0С) и с внутренней стороны стенка покрыта слоем котельной накипи толщиной 2 мм с коэффициентом теплопроводности λ2.=1,5 Вт/(м 0С). Температура наружной поверхности t1=320 0Сс внутренней поверхности t2=240 0С.

3.Определите поверхность нагрева подогревателя в котором теплоносители движутся по схеме перекрестный ток. В подогревателе вода нагревается от 400С до 2300С. Теплоемкость воды 4.186 кДж/(кг К). Горячие газы охлаждаются от 5000С до 2500С. Расходгазов 22 кг/с. Теплоемкость газов1,3 кДж/(кг К). Коэффициент теплопередачи 1200 Вт/(м2 0К). Определить расходы воды