2.3 Расчет характеристик цикла теплового двигателя
Исходные данные:
Цикл отнесен к 1 кг. воздуха;
Изобарная теплоемкость СР = 1,005 кДж/кг К
Изохорная теплоемкость С = 0,71 кДж/кг К
Газовая постоянная R = 287 Дж/кг К
Определить:
Параметры Р, v, T, U, i для узловых точек цикла.
Построить:
Цикл в координатах lg P – lg v, в координатах Р – v, используя для этого предыдущее построение. Каждая кривая линия должна быть построена, как минимум по трем точкам.
Найти:
n, C, ΔU, Δi, ΔS, q, l – для каждого процесса.
работу цикла lЦ , термический к. п. д. цикла и среднее индикаторное давление Pi .
Номер варианта принять:
а) по последней цифре зачетной книжки, если предпоследняя «0»,
б) по двум последним цифрам, если они в пределах 10 – 30,
в) по сумме двух последних цифр в остальных случаях.
Таблица 2 Варианты заданий
|
1
|
2
|
3
|
|
4
|
5
|
6
|
|
7
|
8
|
9
|
|
10
|
11
|
12
|
|
13
|
14
|
15
|
|
16
|
17
|
18
|
|
19
|
20
|
21
|
|
22
|
23
|
24
|
|
25
|
26
|
27
|
|
28
|
29
|
30
|
2.4 Тепловой расчет горизонтального секционного кожухотрубного водо- водяного подогревателя
Горячий теплоноситель, протекает по латунным трубкам с наружным диаметром d2 = 16 мм и внутренним - 14 мм. Пучок из n трубок заключен в корпус (кожух), внутренний диаметр которого составляет D мм. В межтрубном пространстве протекает нагреваемая вода. Расчетная длина секции теплообменника l. При расчете потерями теплоты с внешней поверхности корпуса теплообменника пренебречь. Необходимо определить:
- тепловую мощность подогревателя;
- температуру греющей воды на выходе из подогревателя;
- коэффициент теплоотдачи от греющей воды к внутренней поверхности трубки;
коэффициент теплоотдачи от внешней поверхности трубки к нагреваемой воде;
коэффициент теплопередачи от греющей воды к нагреваемой воде через разделяющую их поверхность латунных трубок;
среднелогарифмический температурный напор между теплоносителями;
поверхность нагрева теплообменного аппарата;
число секций.
В конце расчета уточнить длину одной секции с учетом принятого числа секций, а также проверить правильность первоначального выбора температур поверхностей теплопередающей стенки. Исходные данные необходимо взять из табл.3.
Дано
G1 = 80 000 кг/ч
t1 = 98ºС
G2 = 110000 кг/ч
D = 259 мм
l = 3,8 м
t2I = 10 ºС
t2II = 50 ºС
n = 109
Ср = 4,174
λ = 101 Вт/м ºС
1) Q = G2 CР2 (t2 II- t2I)I
2) Q = G1·CP1(t1I - t2II)
Cр1= Ср2
3
3.1
ρ = 977,8 кг/м3
υ1 = 0,415 · 10-6 м2/с
λ1 = 0,668 Вт/м ºС
Pr = 2,55
3.2
3.3
3.4
Pr = 7,02
3.5
4
4.1
ρ=995,7 кг/м3
υ2 = 0,805 · 10-6 м2/С
λ2 = 0,618 Вт/мºС
Pr2 = 5,42
4.2
P = π·D·+n·π·d2
4.3
4.4
4.5
4.6
5
< 1,5
6
7
8
Fсекц = n · π · dср · l = 109 · 3,14 · 15 · 10-3 3,8 = 19,5 м2
9
10
F = N · n · π · d · l
11
Q = α1·(t1-tcт)·π·d·n·l·N
