Добавил:

klimintas Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.

Вуз:

Тюменский Государственный Университет

Предмет:

Термодинамика

Файл:

Теория / Лекция по термоднамике №2.doc

Скачиваний:

Добавлен:

31.01.2021

Размер:

6.77 Mб

Скачать

☆

<<< < Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2627 / 2827 28 > Следующая >>>

5.7. Истечение газов и паров Примеры решения задач

Пример 5.7.1. Пропан из резервуара с постоянным давлением P₁ = 10 МПа и температурой t₁ = + 15°С вытекает в атмосферу через отверстие диаметром d = 10 мм. Определить скорость истечения пропана и его секундный расход. Наружное давление равно Р₂ = 0,1 МПа. Процесс расширения считать адиабатическим, k =1,3.

Решение

Определяем отношение Р₂/Р₁. Оно равно 0,1/10 = 0,01. Следовательно, оно меньше критического отношения давлений, составляющего 0,546. Поэтому скорость истечения будет равна критической, и будет определяться формулой :

м/с.

Секундный расход газа равен ( при k = 1,3)

м²,

м³/кг,

где

кДж/кг∙К.

Следовательно,

кг/с.

Задачи для самостоятельного решения

Задача 5.7.2. В одном из соединений трубопровода образовалась неплотность, эквивалентная отверстию F = 1 мм². Давление газа в трубопроводе P₁ = 7,0 МПа, температура газа в трубопроводе (t₁ = 45°С, молекулярная масса газа μ = 20). Показатель адиабатического процесса истечения принимается равным 1,3. Определить суточную потерю газа, принимая его подчиняющимся уравнению Клапейрона Pυ = RT. Наружное давление Р₂=0,1 МПа.

Ответ: G_сут = 1106 кг/сут.

Задача 5.7.3. Определить конечную температуру t₂, удельную потенциальную работу w_1,2, линейную скорость С₂ и массовую скорость u₂ при адиабатическом истечении водяного пара как идеального газа от начального состояния P₁ = 1,0 МПа и t₁ = 400°Сдо конечного давления Р₂ = 0,8 МПа. Средняя молярная теплоемкость С_Рт = 36,07 кДж/кмоль∙К.

Ответ: t₂= 366 ^оС; w_1,2= 67,7 кДж/кг; С₂= 368,3 м/с; u₂= 1003,5 кг/м².

6.Варианты домашнего задания по расчету газового цикла теплового двигателя Состав газовых смесей

Таблица 6.1

Компоненты смеси	Н₂О	СО₂	О₂	См№1
% содержание по объему	60	20	20
Молекулярная масса μ	18,01	44	32
Компоненты смеси	СО₂	N₂	O₂	См№2
% содержание по объему	15	50	35
Молекулярная масса μ	44	28,01	32
Компоненты смеси	воздух	CO₂	N2	См№3
% содержание по объему	30	20	50
Молекулярная масса μ	28,98	44	28,01
Компоненты смеси	воздух	CO₂	N2	См№4
% содержание по объему	60	20	20
Молекулярная масса μ	28,98	44	28,01

Исходные данные к расчету газового цикла

Давление (Р) задано в МПа, температура (Т) – в Кельвинах, удельный объем (V) в м³/кг

Вариант №1

Вариант			политропа		адиабата			смесь
		изотерма		изобара		изохора
		1	2	3	4	5	6
1	P		1		6			1
	V			0,1	0,135
	T					1500
2	P		1					1
	V			0,11	0,135
	T					1500
3	P		1	4,9				1
	V
	T			1900	2600	1500
4	P		1		5,1			1
	V
	T			1890	2600	1500
5	P		1	5,2				1
	V			0,11	0,135
	T					1500
6	P		1		5,05			1
	V			0,11	0,138
	T					1500
7	P		1	4,95				2
	V				0,14
	T			1910		1500
8	P		1		4,95			2
	V				0,133
	T			1915		1500
9	P		1	4,9				2
	V
	T			1900	2600	1500
10	P		1		5,1			2
	V
	T			1890	2600	1500
11	P		1	4,9				3
	V
	T			1900	2600	1500
12	P		1	5,2				3
	V			0,11	0,135
	T					1500
13	P		1		5,05			3
	V			0,11	0,138
	T					1500
14	P		1	5,1				3
	V			0,11
	T				2600	1500
15	P		1		5,05			3
	V			0,11
	T				2600	1500
16	P		1	5,1				4
	V			0,11
	T				2600	1500
17	P		1					4
	V			0,11
	T				2600	1500
18	P		1	5,2				4
	V			0,11	0,135
	T					1500
19	P		1		5,05			4
	V			0,11	0,138
	T					1500
Показатель политропы: 1,43

Вариант№2

Вариант			политропа		адиабата			смесь
		изотерма		изобара		изохора
		1	2	3	4	5	6
1	P	0,14			5,05		0,14	1
	V					1,11
	T		640	1275
2	P		0,13		5,20			1
	V					1,29
	T		640	1280
3	P					0,60		1
	V				0,11
	T		645	1200	2610
4	P					0,61		1
	V			0,11
	T		650	1220	2590
5	P		0,139		5,09			1
	V	1,92					1,92
	T		635	1275
6	P		0,14		5,1			1
	V	1,87					1,87
	T		640	1270
7	P			3,5		6,0		2
	V				0,11
	T		640		2600
8	P			3,6		0,615		2
	V			0,1
	T		655		2600
9	P					0,6		2
	V				0,11
	T		645	1200	2610
10	P					0,61		2
	V			0,11
	T		650	1220	2590
11	P		0,139		5,09			3
	V	1,92					1,92
	T		635	1275
12	P		0,14		5,1			3
	V	1,87					1,87
	T		640	1270
13	P			3,6		0,615		3
	V			0,1
	T		655		2610
14	P			3,5		0,6		3
	V				0,11
	T		640		2600
15	P	0,137			5,1		0,137	3
	V	1,86					1,86
	T		640	1280
16	P	0,136			5,1		0,136	4
	V	1,88					1,88
	T		638	1275
17	P			3,6		0,615		4
	V			0,1
	T		655		2600
18	P			3,5		0,6		4
	V				0,11
	T		640		2600
19	P	0,137			5,1		0,137	4
	V	1,86					1,86
	T		640	1280

20	P	0,136			5,1		0,136	4
	V	1,88					1,88
	T		638	1275
Показатель политропы: 2,6

Вариант№3

Вариант			политропа		адиабата			смесь
		изотерма		изобара		изохора
		1	2	3	4	5	6
1	P	0,14					0,14	1
	V		0,98	0,10
	T				2100	1435
2	P							1
	V	1,05	1,03	0,10			1,05
	T				2060	1430
3	P				5,5			1
	V	1,09					1,09
	T			525	2100	1440
4	P	0,138			4,5			1
	V						0,138
	T			525	2100	1430
5	P							2
	V	1,05	1,03	0,10
	T				2060	1430
6	P	0,14					0,14	2
	V		0,98	0,10
	T				2100	1435
7	P	0,14			5,4		0,14	2
	V
	T		525		2100	1435
8	P				5,5			2
	V	1,09					1,09
	T			525	2100	1440
9	P	0,138			4,5		0,138	2
	V
	T			525	2100	1430
10	P				5,5			3
	V	1,09					1,09
	T			525	2100	1440
11	P	0,138			4,5		0,138	3
	V
	T			525	2100	1430
12	P	0,14			5,4		0,14	3
	V
	T		525		2100	1435
13	P				5,4			3
	V	1,06					1,06
	T		525		2060	1430
14	P	0,138			4,5		0,138	4
	V
	T			525	2100	1430
15	P				5,5			4
	V	1,09					1,09
	T			525	2100	1440
16	P	0,14			5,4		0,14	4
	V
	T		525		2100	1435
17	P				5,4			4
	V	1,06					1,0
	T		525		2060	1430
18	P				5,4			1
	V			0,10
	T	550	525			1435	550
19	P				5,5			1
	V			0,10
	T	560		525		1430	560
Показатель политропы: 2

Геннадий Викторович БАХМАТ

УЧЕБНО-МЕТОДИЧЕСКИЙ КОМПЛЕКС

По дисциплине «Термодинамика» (часть 1-Техническая термодинамика, часть 2 – Прикладная термодинамика)

для студентов специализации 070706 «Теплофизика в нефтегазовых и строительных технологиях»

специальности 070700 «Теплофизика»

Редактор
Технический редактор
Компьютерный дизайн обложки
Компьютерная верстка
Трафаретная печать
Офсетная печать

Подписано в печать **.**.****. Тираж 300экз.

Объем 8 усл.печ. л. Формат 60х84/16. Заказ ***

Издательство Тюменского государственного университета

<<< < Предыдущая 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 2627 / 2827 28 > Следующая >>>

Соседние файлы в папке Теория

#
31.01.20211.47 Mб5Водяной пар.pptx
#
31.01.20214.44 Mб6Диаграмма состояния водяного пара.jpg
#
31.01.20216.68 Mб16Лекция по термодинамике №1.doc
#
31.01.20216.77 Mб26Лекция по термоднамике №2.doc
#
31.01.2021373.85 Кб4Формулы.jpg