[vsesdal]
Количество страниц учебной работы: 28,7
Содержание:
«Теоретические вопросы
Вопрос15.Можно ли теплоту некоторого источника полностью превратить в работу?
Вопрос35.Рабочее тело совершает процессы, изображенные на диаграмме T-S. Покажите графически эксергию теплоты. Вопрос55.Можно ли скорость истечения пара рассчитать по уравнению:
Вопрос75. Почему регенерация тепла в паросиловых установках осуществляется не так, как в газотурбинных установках?
Практические задачи
Задача 1. Параметры смеси газов. Истечение газов.
В помещении компрессорной станции объемом V=35*102 м3 произошла разгерметизация трубопровода, по которому транспортируется горючий газ (этан ) под давлением P1= 0,7МПа при температуре Т1= 300К. Через образовавшееся в трубопроводе сквозное отверстие площадью
f =5,1*10-4м газ выходит в помещение.
Рассчитать, через какое время ?во всем объеме компрессорной станции может образоваться взрывоопасная смесь, а также среднюю молекулярную массу, плотность, удельный объем и изобарную удельную массовую теплоемкость смеси, если ее температура Т = 293 К, а давление Р = 100 кПа. Коэффициент расхода отверстия ? = 0,7. Воздухообмен не учитывается.
Задача 2. Конвективный теплообмен. Теплопередача
Рукавная линия диаметром dвн = 69 мм поперечно обдувается воздухом со скоростью ?в = 6м/с.Температура воздуха tв = -400С. По рукавной линии со скоростью ?ж = 1,6м/с движется вода, температура которой на входе в рукавную линию t’ж = 20С. Рассчитать максимальную длину рукавной линии из условия, чтобы температура на выходе из рукавной линии была t»ж ? 10С. Толщина стенки рукавной линии ? = 4мм. эквивалентный коэффициент теплопроводности материала рукава принять ? = 0,115 Вт/(м?К).
Задача 3. Лучистый теплообмен
Определить минимальное расстояние, обеспечивающее безопасность соседнего с горящим объекта, при исходных данных: проекция факела пламени горящего объекта имеет прямоугольную форму размером d ? l = (14*10) м, его температура Тф = 1300К, а степень черноты ?ф = 0,7. На поверхности не горящего объекта: допустимое значение температуры Тдоп = 560К, допустимое значение плотности теплового потока (критическая плотность) qкр = 25000Вт/м2, степень черноты поверхности ? = 0,8.
Кроме того, оценить безопасное расстояние от факела для личного состава, работающего на пожаре без средств защиты, от теплового воздействия при условии: а) кратковременного пребывания; б) длительной работы. При кратковременном тепловом воздействии для кожи человека qкр = 1120 Вт/м2, при длительном qкр = 560 Вт/м2. При решении задачи учитывать только теплообмен излучением. Коэффициент безопасности принять равным ? = 1,8. Степень черноты человека без средств защиты ? = 0,95; при кратковременном воздействии Тдоп = 373К; при длительной работе Тдоп = 333К.
Задача 4. Температурный режим при пожаре в помещении
Производство, связанное с обращением ГЖ (бензин), размещено в помещении размерами в плане a*b = (58*66) м. и высотой Н = 9м. При аварии технологических аппаратов возможны и розлив жидкости на пол и возникновение пожара. Предусмотрены устройства, ограничивающие растекание жидкости на полу на площади квадрата f = 120 м2 Расстояние от границы горения до стены с оконными и дверными проемами, через которые будет происходить газообмен при пожаре в помещении с внешней средой, l = =25м .
Механическая вентиляция при возникновении пожара выключается. За счет естественного газообмена в помещение поступает такое количество воздуха, что на 1 кг горящей жидкости в среднем приходится Vд = 20м3 воздуха.
Рассчитайте возможную температуру среды в помещении при возникновении пожара:
а) среднеобъемную через 5, 15 и 30 мин его развития;
б) локальную в точке над факелом под перекрытием через 5, 15 и 30 мин его развития;
в) локальную в точках, находящихся на высоте 1,5 м от пола и расстояниях от границы горения 0,25 l, 0,5 l, 0.75 lи l, через 2 мин его развития.
Постройте графики:
а) изменения среднеобъемной температуры среды в помещении при пожаре во времени;
б) изменения температуры среды в точке над факелом под перекрытием во времени;
в) изменения температуры среды на высоте 1,5 м в зависимости от расстояния от границы горения для 2 мин развития пожара.
По графику установите, на каком расстоянии от выхода значение температуры среды достигает 700С.
Задача 5. Нестационарная теплопроводность. Изменяющиеся граничные условия 3 рода
Рассчитайте температурное поле по толщине перекрытия через 0,5 ч после начала пожара, используя полученные при решении задачи 2.1.результаты расчета температу
ры среды над факелом под перекрытием (график изменения температуры среды под перекрытием).
Перекрытие представляет собой сплошную железобетонную плиту толщиной 18 см. Теплопроводность слоя бетона . Начальная температура перекрытия 200С, такую же температуру имеет воздух над перекрытием.
Задачу решить методом конечных разностей графически.
Задача 6. Нестационарная теплопроводность. Не изменяющиеся граничные условия 3 рода.
Железобетонная плита перекрытия толщиной ? = 0,35м обогревается с одной стороны средой с температурой tг = 9000С в течение ? = 45 мин. Коэффициент теплообмен на обогреваемой поверхности плиты
? = 11,63 е0,0023tг = 11,63 е0,0023*900 = 92,2 Вт/(м2*К). Начальная температура перекрытия t0 = 200C. Коэффициент теплопроводности железобетона ? = 1,2 Вт/(м?К), коэффициент температуропроводности ? = 5,6?10-7 м2/с.
Рассчитать температуру на расстоянии s = 0,08 м от обогреваемой поверхности плиты: а) принимая перекрытие за неограниченную пластину; б) принимая перекрытие, как полуограниченное тело.
ЛИТЕРАТУРА
1. Теплотехника: Задания и методческие указания к контрольной работе для слушателей факультета заочного обучения, по специальности 280705 Пожарная безопасность / О.Ю.Баранова, А.В. Борисенко.- Екатеринбург: Уральский институт ГПС МЧС России, 2013.
2. НащокинВ.В. Техническая термодинамика и теплопередача. Учеб.пособие для вузов.-М.: Высшая школа, 1980.
3. Исаченко В.П. Теплопередача. Учебник для вузов. – М.: «Энергия».
4. Кириллин В.А. Техническая термодинамика. Учебник для вузов. – М.: Энергоатомиздат, 1983.
»
Учебная работа № 186129. Контрольная Теплотехника, вопрос, 6 задач
Выдержка из похожей работы
Теоретические основы теплотехники
…..ла), установленных опытным путём. Первый из них представляет
специфическую форму закона сохранения и превращения энергии и имеет, поэтому
всеобщий характер, второй — устанавливает качественную направленность процессов,
осуществляемых в физических системах. С помощью математического аппарата
термодинамики получают соотношения, позволяющие решать конкретные задачи
(например, рассчитывать термодинамические процессы). Во-вторых, термодинамика
имеет дело только с макроскопическими величинами. Процессы здесь
рассматриваются как непрерывная последовательность состояний равновесия.
Термодинамика рассматривает равновесные процессы
и равновесные состояния, так как только равновесные состояния могут быть
описаны количественно с помощью уравнений состояния. Лишь равновесные процессы
изменения состояния термодинамической системы можно изображать графически.
Цель выполнения работы — закрепление и
углубление полученных знаний, ознакомление с необходимой справочной
литературой, государственными и отраслевыми стандартами, получение навыков
самостоятельного решения инженерных задач и технически грамотного изложения
пояснительной записки.
Расчеты в курсовой работе иллюстрированы
графиками и рисунками, рассмотрены газовые процессы, циклы, паросиловые
установки, а также циклы трансформаторного тепла.
1.
ГАЗОВЫЕ ПРОЦЕССЫ
физический термодинамический теплота
энергия
1.1 Задача 1
Газ с начальной температурой Т1 = 300
К и давлением р1 = 0.1 МПа политропно сжимается в компрессоре до
давления р2. Определить недостающие начальные параметры v1,
u1, h1, s1, конечные параметры T2,
v2, u2, h2, s2, тепло q1-2,
работу l1-2, изменение параметров в процессе ∆u1-2,
∆h1-2, ∆s1-2. Построить процесс в диаграммах
p, v и T, s (в масштабе).
Решение:
Для расчетов неизвестных параметров необходимо
рассчитать газовую постоянную. Газовая постоянная является индивидуальной для
каждого газа, то есть зависит от молекулярной массы газа и рассчитывается по
формуле:
(1.1)
где mсм — это
кажущаяся молекулярная масса, она зависит от пропорции компонентов, из которых
состоит смесь газа.
В данном случае имеется газ О2,
и для него газовая постоянная будет равна:
Так же понадобится для расчетов
изобарная (ср) и изохорная (сv) теплоемкости. Так как
данный газ О2 — двухатомный, следовательно изобарная теплоемкость
равна:
(1.2)
а изохорная теплоемкость равна:
(1.3)
Объем при нормальных условиях будет
равен:
(1.4)
Определение недостающих начальных
параметров.
Определим начальный объем v1
Из уравнения Клапейрона:
= RT, (1.5)
Для данного случая начальный объем
будет равен:
(1.6)
где R — газовая постоянная, кДж/кгК;
Т1 — начальная
температура, К;
р1 — начальное давление,
Па.
Найдём начальную внутреннюю энергию
u1.
Величина внутренней энергии газа
зависит как от скорости движения молекул и атомов, так и от расстояния между
ними. Скорость движения микрочастиц вещества зависит от температуры тела, а
силы взаимодействия между ними — от удельного объема. Поэтому внутреннюю
…