Министерство экономического развития и торговли Российской Федерации Санкт-Петербургский Торгово-Экономический институт Кафедра торгово-технологического оборудования Методические указания и контрольные задания по курсу ТЕПЛОТЕХНИКА для студентов заочной формы обучения специальностей:
Выполнены следующие варианты:
К.р. 1, задачи
Контрольное задание 1.1 Задача 1 В пищеварочный котел типа КПП (котел пищеварочный паровой), емкостью V м3, загружены продукты, состав которых задан массовыми долями g i . Коэффициент загрузки котла равен КЗ. В пароводяную рубашку котла пар массой mп подводится из производственной котельной по паропроводу через редукционный (понижающий) клапан. Давление пара в паропроводе равно Р0. После редукционного клапана давление пара устанавливается равным Р1, степень сухости – х1. Вследствие затраты теплоты на процесс варки продукта пар конденсируется, и конденсат удаляется из пароводяной рубашки. Готовы варианты по шифру: 00, 01, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 21, 22, 28, 31, 35, 38, 42, 43, 44, 45, 46, 48, 49, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 82, 83, 84, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 96, 97, 98 Задача 2 1 кг газа изотермически сжимается от начального объема V1 до объема V2, а затем изобарно расширяется до начального объема V1. Начальное давление газа равно Р1, температура Т1. Определить: параметры состояния газа в конце сжатия и расширения, работу газа; изменение внутренней энергии, количество теплоты участвовавшей в процессе. Расчет провести для обоих процессов и найти суммарное изменение этих величин. Представить процессы в P-V и T-S координатах. Четная последняя цифра шифра, начальная буква фамилии от А до Л Готовы варианты по шифру: 00, 14, 22, 28, 38, 42, 44, 46, 48, 56, 60, 62, 64, 66, 68, 70, 74, 80, 82, 96 Задача 3 Начальное состояние m кг газа определяется параметрами Р1 и Т1. Газ изохорно нагревается до температуры Т2, а затем адиабатно расширяется до давления Р3. Определить: параметры состояния газа в конце нагрева и адиабатного расширения; работу газа; изменение внутренней энергии, количество подведенной теплоты. Расчет производится для обоих процессов. Найти суммарное изменение этих величин. Представить процесс в P-V и T-S координатах. Четная последняя цифра шифра, начальная буква фамилии от М до Я Готовы варианты по шифру: 04, 06, 08, 10, 12, 38, 44, 50, 52, 54, 56, 58, 60, 62, 64, 66, 68, 74, 76, 78, 84, 86, 88, 90, 92, 98 Задача 4 В политропном процессе от 1 кг газа отведено наружу Q количества теплоты, при этом температура изменилась до T2. Начальные параметры газа: давление Р1, температура Т1. Определить: показатель процесса n; начальные и конечные параметры состояния газа; изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии; работу газа. Изобразить процесс в P-V и T-S координатах. Нечетная последняя цифра шифра, начальная буква имени от А до Л Готовы варианты: 1, 3, 4, 5, 7, 9 Задача 5 При политропном сжатии m кг газа от объема V1 м3 до V2 м3 его температура изменилась от Т1 до Т2. Начальное давление газа Р1. Определить: начальные и конечные параметры состояния газа; показатель процесса n; изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии; работу сжатия и количество отведенной наружу теплоты. Изобразить процесс в P-V и T-S координатах, тут же на графиках изобразить (без расчета) основные термодинамические процессы, проходящие через одну точку. Нечетная последняя цифра шифра, начальная буква имени от М до Я Готовы варианты 1, 3, 5, 7, 9 Контрольное задание 1.2 Задача 1 В поршневом компрессоре производительностью G происходит сжатие воздуха начального давления P1 до конечного со степенью повышения давления Π в каждой ступени компрессора. Начальная температура воздуха равна Т1. Сжатие воздуха в каждой ступени компрессора происходит по политропе с показателем n и охлаждением воздуха в промежуточном холодильнике до начальной температуры (в случае многоступенчатого компрессора). Определить: параметры воздуха (P,V,T) в каждой ступени компрессора в начале и конце сжатия; работу сжатия lсж, а также эффективную мощность привода Ne и работу lпр, затрачиваемую на привод компрессора. Изобразить процессы в “P-V” и “T-S” диаграммах. Готовы варианты по шифру: 00, 01, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 21, 22, 28, 31, 35, 38, 42, 43, 44, 45, 46, 48, 49, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 82, 83, 84, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 96, 97, 98 Задача 2 Используя диаграмму “lgP - i”, для фреона-13, определить параметры узловых точек компрессионной холодильной установки. Компрессор установки всасывает перегретый пар при температуре t1 и давлении Р1 и сжимает его по адиабате до давления Р2. Затем из компрессора пары фреона поступают в конденсатор, где превращается в насыщенную жидкость при давлении Р2. Проходя через регулирующий (дроссельный) вентиль, фреон дросселируется с понижением давления до Р1, после чего поступает в испаритель, где отбирая тепло от охлаждаемого тела (продуктов), испаряется при постоянном давлении Р1 и температуре t4 и слегка перегретый до t1, снова поступает в компрессор. Определить также работу цикла (lц), полную холодопроизводительность Q0, холодильный коэффициент ξ установки, тепловую нагрузку на конденсатор qк, работу (lk) и адиабатную мощность NA компрессора установки. Построить цикл в “P-V”, “T-S” и “P-i” координатах с указанием численных значений параметров узловых точек цикла. Готовы варианты по шифру: 00, 01, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 17, 21, 22, 26, 31, 33, 35, 38, 42, 43, 44, 45, 46, 48, 49, 50, 51, 52, 54, 55, 56, 57, 58, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 82, 83, 84, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 96, 97, 98
К.р. 1, Ответы на вопросы
Имеются ответы на следующие вопросы: Контрольные вопросы по разделу "Техническая термодинамика": 1.2 Параметры состояния термодинамической системы. Температура. Плотность. Давление. Скорость движения. Физический смысл. Обозначения, единицы измерения. 1.3 Идеальные и реальные рабочие тела. Уравнения состояния для идеальных и реальных газов. 1.4 Рабочее тело. Определение. Виды рабочего тела. Понятие о смесях рабочих тел. 1.5 Теплоемкость газов, средняя и удельная теплоемкости, зависимость теплоемкости от температуры. 1.6 Газовая постоянная. Определение. Физический смысл, единицы измерения. 1.7 Энергетические и термодинамические параметры. Внутренняя энергия. Энтальпия. Теплота. Работа. Диаграмма " P-v ". 1.8 Энтропия. Физический смысл. Определение изменения энтропии в термодинамических процессах. 1.9 Закон сохранения энергии и общее уравнение закона сохранения. Математическая формулировка первого закона термодинамики. 1.10.Обобщенные уравнения термодинамического процесса для идеального и реального газов. 1.11 Второй закон термодинамики, его графическая иллюстрация и математическая формулировка. Постулаты второго закона. Изменение энтропии в системах при наличии обратимых и необратимых термодинамических процессов. 1.12 Понятие о термодинамических процессах. Диаграммы “P-V” и “T-S”. Равновесные и неравновесные процессы. Обратимые и необратимые процессы. 1.13 Математическая модель термодинамической системы. 1.14 Методика термодинамического анализа. Условия однозначности, их формулировки и определение при термодинамических расчетах. 1.15 Анализ изохорного процесса. Показатель процесса. Термодинамические соотношения. Графическая интерпретация в координатах “P-V” и “T-S”. 1.16 Анализ изобарного процесса. Показатель процесса. Термодинамические соотношения. Графическая интерпретация в координатах “P-V” и “T-S”. 1.17 Анализ изотермического процеса. Показатель процеса. Термодинамические соотношения. Графическая интерпритация в координатах “P-V” и “T-S”. 1.18 Анализ адиабатного процесса. Показатель процесса. Термодинамические соотношения. Графическая интерпретация в координатах “P-V” и “T-S”. 1.19 Пары и процессы парообразования. Основные понятия и определения. 1.20.Парообразование в и диаграммах. Влажный, насыщенный, сухой, перегретый пар. Степень сухости пара. 1.21 i-S, p-i (lgP-i) диаграммы рабочих тел, их назначение и применение. Контрольные вопросы по разделу "Тепловые установки и теплоснабжение предприятий общественного питания": 2.1 Прямые и обратные, обратимые и необратимые циклы, применение, характеристики. 2.2 Прямой и обратный цикл Карно в P-V и T-S диаграммах, его роль в современной теплоэнергетике. 2.3 Паросиловые установки, их циклы в P-V и T-S диаграммах. К.П.Д. установок. 2.4 Процессы кипения и парообразования. Водяной пар. Диаграмма “P-V” и “T-S” парообразования. 2.5 Процесс сжатия рабочего тела. Основные термодинамические соотношения процессов сжатия. Понятие об устройстве и работе компрессоров. 2.6 Процесс расширения рабочего тела. Математическая модель термодинамического процесса расширения. Понятие о машинах для проведения процесса расширения. 2.7 Поршневые ДВС, циклы в “P-V” и “T-S” диаграммах. Понятие об устройстве. 2.8 Процессы течения рабочего тела, основные соотношения процесса течения. Виды производимых работ. Машины и аппараты, имеющие процессы течения. 2.9 Трубопроводы, сопла, диффузоры, основные соотношения для описания процессов изменения параметров рабочего тела. 2.10.Дросселирование рабочего тела. Изменения параметров при дросселировании. Изображение процесса дросселирования в диаграмме. 2.11 Холодильные машины, назначение, классификация, холодильные агенты. 2.12 Схема работы паровой компрессорной машины с регулирующим вентилем. Цикл в P-V, T-S и P(lgP)-i диаграмме. Тепловой баланс цикла. 2.13 Достоинства и недостатки цикла холодильной машины с регулирующим вентилем. Холодильный коэффициент, удельная и полная холодопроизводительность машины, их физический смысл. 2.14 Системы энергосбережения предприятий общественного питания. Эксплуатационные характеристики источников энергии. Достоинства и недостатки. 2.15 Тепловые электрические станции, общие сведения, устройство. 2.16 Установки по прямому превращению теплоты в электрическую энергию. 2.17 Схемы тепловых аппаратов пищевых производств. Сущность термодинамических процессов в них. 2.18 Классификация тепловых аппаратов пищевых производств. Содержание теплового расчета режима работы. 2.19 Тепловой баланс тепловых аппаратов пищевых производств на различных режимах работы. 2.20.Основные отличия в конструкции перспективных тепловых аппаратов от традиционных. Преимущества и недостатки.
Дата выполнения: 05/04/2007
К.р. 2, задачи
Задача 1 Определить тепловой поток Q из пароводяной рубашки теплового аппарата типа КПЭ в окружающее пространство через боковые стенки, а также распределение температур на стенках теплового аппарата. Начальная буква фамилии от М до Я Готовы варианты по шифру: 04, 06, 08, 09, 10, 11, 15, 21, 44, 49, 50, 51, 52, 54, 55, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 73, 76, 78, 86 Задача 2 Определить коэффициент лучисто-конвективного теплообмена и потери через крышку, покрытую теплоизоляцией пищеварительного аппарата КПЭ, а также распределение температуры по толщине крышки. Схема теплопередачи приведена на рисунке. Поверхность крышки считать плоской. Начальная буква фамилии от А до Л Готовы варианты по шифру: 00, 01, 03, 05, 13, 14, 15, 17, 21, 43, 44, 46, 48, 51, 56, 65, 66, 68, 70 Задача 3 Определить полный тепловой поток от стенок труб к воде, которая движется в поперечном направлении в межтрубном пространстве кожухотрубного аппарата, заполненного фреоном. Начальная буква имени от М до Я Готовы варианты по шифру: 03, 04, 13, 14, 15, 21, 44, 51, 52, 55, 56, 58, 62, 65, 68, 73, 78, 86 Задача 4 Вертикальный трубопровод диаметром d и высотой h смывается поперечным потоком воздуха под углом α со скоростью w м/с. Температура воздуха t2, температура трубы t1. Определить тепловой поток от стенок трубы к воздуху. Начальная буква имени от А до Л Готовы варианты по шифру: 01, 03, 05, 06, 08, 09, 10, 11, 13, 15, 17, 43, 44, 46, 48, 49, 50, 51, 54, 57, 58, 59, 60, 61, 63, 64, 65, 66, 67, 70, 76
К.р. 2, Ответы на вопросы
Имеются ответы на следующие вопросы: Контрольные вопросы по разделу "Основы тепло и массообмена": 3.1 Понятие о тепловом потоке, плотности теплового потока и температурном поле. 3.2 Основные формы теплообмена и физическая сущность процессов теплообмена: конвекции, излучения, теплопроводности. 3.3.Коэффициент теплоотдачи и его зависимость от основных факторов. 3.4.Теплопроводность. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности и его значение для различных веществ. Влияние температуры на коэффициент теплопроводности. 3.5 Теплофизические характеристики свойств рабочего тела. Число Прандтля. Коэффициент температуропроводности. 3.6 Конвективный теплообмен. Понятие о пограничном слое. Динамический, тепловой и диффузионный пограничный слой. Роль пограничного слоя в теории теплообмена. 3.7 Понятие о теории подобия физических процессов и моделировании. Критерии подобия Нуссельта, Рейнольдса, Прандтля, Грасгофа. 3.8 Понятие о свободной конвекции. Критериальные соотношения. Коэффициент теплоотдачи при свободной конвекции. 3.9.Теплообмен вынужденной конвекцией. Критериальные уравнение. Определение коэффициента теплоотдачи по критериальному уравнению. 3.10.Физические основы процессов теплоотдачи при фазовых превращениях. Пузырьковый и пленочный режим кипения. Критический режим. 3.11.Теплообмен излучением. Зависимость интенсивности излучения от длины волн и температуры. Закон Вина. Закон Стефана-Больцмана. 3.12 Теплообмен излучением между параллельными стенками. Плотность теплового потока. Степень черноты твердых тел и газов. Уравнение для плотности и теплового потока при теплообмене излучением. 3.13 Теплопроводность однослойной и многослойной плоской стенки при стационарном режиме. 3.14 Теплопередача через однослойную плоскую стенку и цилиндрическую стенку. Вывод формулы коэффициента теплопередачи. 3.15 Теплообменники. Расчет теплообменных аппаратов.
WhatsApp:
Telegram: +79119522521
