Санкт-Петербургский национальный исслед. университет информационных технологий, механики и оптики

Термодинамика

Министерство образования и науки Российской Федерации
федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский государственный университет низкотемпературных и пищевых технологий
Кафедра теоретических основ тепло- и хладотехники
Термодинамика
Тепломассообмен
Термодинамика и теплопередача
Прикладной тепломассообмен
Санкт-Петербург
2014

Выполняем контрольные работы по Теплопередаче (стр.15 в методичке) и по
Прикладному тепломассообмену (стр.30 в методичке).

Стоимость выполнения контрольных работ уточняйте при заказе.

К.р. по Прикладному тепломассообмену

Задача 1
Газ сжимается в компрессоре по политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; в конечном состоянии – давление p2. Масса газа М = 10 кг.
Определить параметра газа в начальном и конечном состояниях, работу и теплоту процесса, изменение внутренней энергии и энтропии. Найти работу компрессора в адиабатном, политропном и изотермическом процессах. Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера.
Изобразить политропный процесс в координатах p–v и T–s (без масштаба). На этих же рисунках показать также изобарный, изотермический, адиабатный и изохорный процессы, имеющие начальное состояние в точке 1.

Задача 2
Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием, перегревом перед компрессором и переохлажднием после конденсатора. Температура кипения хладагента в испарителе t0. В компрессор поступает холодильный агент в состоянии перегретого пара с температурой t1. Температура конденсации хладагента в конденсаторе tк. Хладагент перед дросселированием (регулирующим вентилем) охлаждается до температуры t5.
Определить параметры: давление, температуру, удельный объем, удельную энтальпию, удельную энтропию, степень сухости (p, t, v, h, s, x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу, теоретическую мощность привода компрессора, полную холодопроизводительность и холодильный коэффициент, если массовый расход циркулирующего хладагента М = 0,2 кг/с.
Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p–v, T–s и ln p–h. Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо). Параметры ненасыщенной переохлажденной жидкости после конденсатора (кроме давления) определить условно по таблицам для насыщенной жидкости по температуре переохлаждения t5.

Задача 3
Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной дельта2 и слоя изоляции толщиной дельта3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной дельта1 = дельта4 = 20 мм.
Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены альфа1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере альфа2.
Определить общее и частные термические сопротивления, коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой 4 м и длиной 8 м в течение суток. Определить также температуру поверхностей всех слоев и построить график распределения температуры по толщине стенки (без масштаба).

Задача 4
Внутри стальной трубы, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки Внутри стальной трубы, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки дельтаст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы альфа1, от поверхности трубы к воздуху альфа2. Для снижения тепловых потерь трубу покрывают слоем бетона дельтаб.
Определить линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти максимальное значение коэффициента теплопроводности такой изоляции, накладываемой на трубу, чтобы при любой ее толщине теплопотери были меньше, чем для неизолированной трубы.
Коэффициент теплопроводности: стали лямбда ст = 45 Вт/(м К), бетона лямбда б = 1,3 Вт/(мК). Значение коэффициента теплоотдачи альфа2 считать постоянным. ст, движется трансформаторное масло с температурой tж1.