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

Министерство общего и профессионального образования Российской Федерации
Санкт-Петербургская государственная академия холода и пищевых технологий
Кафедра теоретических основ тепло- и хладотехники
ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОМАССОПЕРЕНОС
Контрольная работа
для студентов заочной формы обучения
специальностей 270300, 270500, 270800, 271100
Санкт-Петербург
1998

Стоимость выполнения контрольной работы уточняйте при заказе.
Выполнены следующие варианты:

Вариант 05

Задача 1
Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. 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 (р, v, t, 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, кг/с.
Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p-V, t-s, и ln(p) – h. Параметры условных точек определить определить с помощью диаграммы или уточнить по таблицам или путем расчета. Параметры насыщенной жидкости(кроме давления) определить условно по таблицам насыщенной жидкости по температуре переохлаждения.
Хладагент – R22;
t0 = -40°C; tк = 10°C; t1 = -30°C; t5 = 5°C

Задача 2
Некоторая масса влажного воздуха состояния 1 охлаждается сперва до температуры точки росы (состояние 2), а затем до температуры t3 (состояние 3). Далее насыщенный влажный воздух при температуре t3 (состояние 3) нагревается до первоначальной температуры t1(состояние 4).
Определить параметры влажного воздуха всех названных состояний состояний (d, h, φ, ψ, рн), теплоту подведенную при нагревании и отведенную при охлаждении. Параметры определить с помощью диаграммы h-d, а также рассчитать по формулам. Решение сопроводить подробными расчетами и пояснениями.
Изобразить процессы с влажным воздухом в h-d диаграмме. Давление атмосферного воздуха принять таким для которого построена диаграмма h-d.
t1 = 20°C; φ = 70%; t3 = 10°С; Мсух = 25кг.

Задача 3
Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ1 = δ4 = 20мм.
Температура наружного воздуха tв1, в камере tв2. Коэффициент теплоотдачи от наружного воздуха к поверхности стены α1, от внутренней поверхности стены к воздуху в камере α2.
Определить общее и частные термические сопротивления коэффициент теплопередачи, плотность теплового потока и количество теплоты, проходящее через стенку высотой h = 4м и длиной l = 8м в течение суток. Определить также температуры поверхностей всех слоев и построить график распределения температур по толщине стенки.
λ1 = λ4 = 0.75 Вт/(м ∙ К); λ2 = 0.64 Вт/(м ∙ К); λ3 = 0.093 Вт/(м ∙ К)
Тип изоляции – минеральная вата
δ1 = δ4 = 20мм; δ2 = 250мм; δ3 = 200мм
αв1 = 18 Вт/(м2 ∙ К); αв1 = 10 Вт/(м2 ∙ К); tв1 = 17°С; tв2= -20°С.

Задача 4
Определить температуру в центре и на поверхности пшеничного батона через 1 час после начала процесса его охлаждения, т.е. после того как батон вынули из печи. Принять температуру батона равной tн, температуру воздуха, в атмосфере которого батон охлаждается, равной tв, коэффициент теплоотдачи от поверхности батона к воздуху равным αв.
Условно считать батон, имеющим форму цилиндра диаметром 60мм, длина которого во много раз превосходит его диаметр. Теплофизические свойства батона: коэффициент теплопроводности λ = 0.224 Вт/(м∙К), коэффициент температуропроводности a = 24,3∙10-8 м2/с.
αв = 13 Вт/(м2 ∙ К); tн = 210°С; tв = 24°С.

Задача 5
Батарея водяного отопления высотой h, длиной l нагревает воздух в помещении. Определить тепловой поток от поверхности батареи к воздуху (лучистый и конвективный) при стационарном режиме, если температура воздуха в помещении tж, температура наружной поверхности батареи tст. Поверхность батареи считать плоской.
h = 0.6м; l = 1.2м; tст = 58°С; tж = 26°С.

Дата выполнения: 30/10/2007

Федеральное агентство по образованию
Государственное образовательное учреждение
высшего профессионального образования
Санкт-Петербургский университет
низкотемпературных и пищевых технологий
Кафедра теоретических основ тепло- и хладотехники
ТЕРМОДИНАМИКА И ТЕПЛОМАССООБМЕН
Рабочая программа и контрольная работа
для студентов специальностей
260601, 260602, 220301
факультета заочного обучения и экстерната
Санкт-Петербург
2006

Стоимость выполнения контрольной работы составляет ... руб

Выполнен вариант 8
Задача 1.
В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 бар, температура t1, после сжатия – давление p2. Определить для трех названных процессов: объем газа в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит. Принять: показатель адиабаты k=1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Сvm = 0.723 кДж/(кг∙К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера. Масса воздуха M=10кг. Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p-v и T-s (без масштаба). В координатах p-v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия.
Задача 2.
Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. 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 (p, v, t, 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 M = 5кг/с. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p-v, T-s, lnp – 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.
Внутри стальной трубы длиной l=5м, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы а1, от поверхности трубы к воздуху, находящемуся в помещении, а2.
Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции.
Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока и линейный коэффициент теплопередачи через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения тепловых потерь от трубопровода. Коэффициента теплопроводности стали 45 Вт/(м*К), бетона 1,3 Вт/(м*К).
Задача 4.
В пастеризаторе молоко со скоростью W движется внутри труб, диаметр которых, . Средняя температура молока tж, температура поверхности труб теплообменника tст, внутренняя поверхность труб аппарата F.
Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата.
Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени.
Задача 5.
Теплообменный аппарат – водоохладитель представляет собой n-рядный пучок с шагами S1 и S2 гладких стальных труб диаметром. Коэффициент теплопроводности стали 45 Вт/(м*К).
Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью W, температура воздуха на входе в теплообменник t1, на выходе t1. Вода движется внутри труб, температура ее на входе составляет t2, на выходе t2. Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде а2, расход воды М.
Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему течения воздуха и воды считать противоточной.

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 и тепло- и массообмен
Термодинамика и тепломассоперенос
Термодинамика и теплопередача
Теплотехника
Рабочая программа и контрольная работа для студентов специальностей
260601, 260602, 220301, 280201
заочной, в том числе сокращенной, формы обучения
Санкт-Петербург
2011

Стоимость выполнения контрольной работы на заказ ... рублей
Готовы следующие варианты контрольной работы: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 9.

Контрольная работа:
Задача 1.
В компрессоре сжимают воздух. Процесс сжатия осуществляют: по изотерме, адиабате и политропе с показателем n. В начальном состоянии давление воздуха p1 и температура t1; после сжатия – давление p2. Масса воздуха М = 10 кг.
Определить для трех названных процессов: объем газ в начальном и конечном состояниях, температуру в конечном состоянии, работу процесса сжатия, количество теплоты, изменение внутренней энергии и энтропии. Сравнить работу каждого процесса сжатия и работу компрессора, в котором этот процесс происходит. Принять: показатель адиабаты k = 1,4; среднюю массовую изохорную теплоемкость Cv = 0,723 кДж/(кг*К). Для определения удельной газовой постоянной использовать уравнение Майера.
Дать совмещенное изображение всех процессов в координатах p–v и T–s (без масштаба). В координатах p–v показать работу компрессора для рассмотренных процессов сжатия.

Задача 2.
Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием. 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 = 5 кг/с. Изобразить схему установки, представить цикл в координатах p–v, T–s и lnp–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.
Внутри стальной трубы длиной , наружный диаметр которой dнар и толщина стенки bст, движется трансформаторное масло с температурой tж1. Труба расположена в помещении с температурой tж2. Коэффициент теплоотдачи от масла к внутренней поверхности трубы a1, от поверхности трубы к воздуху a2. Обосновать целесообразность применения тепловой изоляции из бетона толщиной bб для уменьшения теплопотерь от трубы, используя понятие о критическом диаметре изоляции.
Определить тепловой поток, линейную плотность теплового потока через трубу без бетона и при его наличии. Найти для заданных условий максимальное значение коэффициента теплопроводности изоляции, накладываемой на трубу в целях уменьшения теплопотерь от трубопровода. Коэффициент теплопроводности: стали λ ст = 45 Вт/(м*К), бетона λ б = 1,3 Вт/(м*К).

Задача 4.
В пастеризаторе молоко со скоростью W движется внутри труб, диаметр которых dнар*bст. Средняя температура молока tж , температура поверхности труб теплообменника tст , внутренняя поверхность труб аппарата F . Рассчитать коэффициент теплоотдачи при движении молока внутри труб теплообменного аппарата.
Определить количество теплоты, которое передается от внутренней поверхности трубы к молоку в единицу времени.

Задача 5.
Теплообменный аппарат – водоохладитель – представляет собой n- рядный пучок с шагами S1 и S2 гладких стальных труб диаметром dнар*b . Коэффициент теплопроводности стали λ ст=45 Вт/(м*К). Воздух поперечным потоком омывает пучок труб со скоростью W . Температура воздуха на входе в теплообменник t1 , на выходе t1. Вода движется внутри труб, температура ее на входе равна t2 , на выходе – t2 . Коэффициент теплоотдачи от внутренней поверхности труб к воде a2 , расход воды М. Рассчитать средний коэффициент теплоотдачи от наружной поверхности труб к воздуху, коэффициент теплопередачи и поверхность теплообмена водоохладителя. Схему движения воды и воздуха считать противоточной.

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
ТЕПЛО- И МАССООБМЕН
ТЕПЛОПЕРЕДАЧА
Рабочая программа и контрольные работы для студентов специальностей
140401, 140504, 190603
заочной, в том числе сокращенной, формы обучения
Санкт-Петербург
2011

В методических указаниях содержатся контрольные работы по Термодинамике и
Теплопередаче и тепло- и массообмену.

Стоимость выполнения контрольных работ уточняйте при заказе

К.р. по Теплопередаче и тепло- и массооб

Контрольная работа № 1

Задача 1.
Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной δ2 и слоя изоляции толщиной δ3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной δ1 = δ4 = 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 2.
Внутри стального трубопровода, наружный диаметр которого dнар, а толщина стенки δст, движется жидкость (хладоноситель) с температурой tж1. Трубопровод покрыт изоляцией толщиной δиз. Снаружи находится воздух, температура которого tж2. Коэффициент теплоотдачи: от воздуха к поверхности изоляции альфа2, от внутренней поверхности трубопровода к хладоносителю альфа1.
Определить: линейный коэффициент теплопередачи; плотность теплового потока от воздуха к хладоносителю, отнесенную к 1 м длины трубопровода и к 1 м2 наружной поверхностях изоляции; температуру на наружной и внутренней поверхностей изоляции. Вычислить теплоприток от воздуха к хладоносителю за время t, если длина трубопровода L.
Коэффициенты теплопроводности стали лст = 45 Вт/(м К), изоляции лиз. Изобразить распределение температуры в трубопроводе (без масштаба).

Задача 3.
Внутри стальной трубы, наружный диаметр которой dнар и толщина стенки δст, 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 δб.
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 лст = 45 Вт/(м К), бетона лб = 1,3 Вт/(м К). Значение коэффициента теплоотдачи альфа2 считать постоянным.

Задача 4.
Стальную пластину (лст = 12 Вт/(м К), аст = 3*10–6 м2/с, p = 7850 кг/м3) толщиной δ с начальной температурой tнач опускают в ванну с жидким азотом, имеющим постоянную температуру tж = –196 °С. Коэффициент теплоотдачи от пластины к азоту альфа = 200 Вт/(м2 К).
Считая, что температура пластины изменяется только по толщине, определить температуру поверхности пластины tпов и ее центральной плоскости tц через время t после начала охлаждения. Найти количество теплоты, которая передаст пластина азоту за это время при массе пластины 1000 кг.

Контрольная работа № 2

Задача 1.
Для увеличения теплового потока от воздуха к движущемуся внутри труб хладоносителю воздухоохладитель скомпонован из оребренных горизонтальных труб, наружный диаметр которых dнар = 20 мм, толщина стенки δст = 1,5 мм. Ребра прямые круглые высотой hр, толщиной δр, шаг ребер Sр. Коэффициент теплопроводности материала труб и ребер лст. Коэффициент теплоотдачи от воздуха к поверхности ребер и межреберных участков альфар, а от внутренней поверхности трубы к хладоносителю альфа1.
Определить коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи, приведенные к полной (оребренной) поверхности. Найти, во сколько раз увеличится тепловой поток через оребренную трубу по сравнению с неоребренной.

Задача 2.
Для обогрева воздуха в помещении используется настенный нагреватель высотой h и длиной l. Температура воздуха в помещении tж, температура наружной поверхности нагревателя tст. Нагреватель изготовлен из чугуна, степень черноты поверхности нагревателя е = 0,64.
Определить конвективный Qк, лучистый Qл, а также полный Q тепловые потоки от поверхности нагревателя к воздуху.

Задача 3.
Теплообменник, предназначенный для охлаждения жидкого холодильного агента после конденсации, выполнен в виде двухтрубного аппарата (труба в трубе). Размеры внутренней трубы dxδ, наружной dнxδн. По внутренней трубе со скоростью Wв движется охлаждающая вода, в межтрубном кольцевом пространстве со скоростью Wа – холодильный агент. Средняя температура воды tв, хладагента tа.
Определить коэффициент теплопередачи от хладагента к воде, применив формулу для плоской стенки.

Задача 4.
Холодильный агент кипит (конденсируется) при температуре насыщения tн на трубах теплообменных аппаратов. Внутри трубы испарителя (конденсатора) движется хладоноситель – водный раствор NaCl или CaCl2 (вода) со скоростью W. Температура хладоносителя (воды) на входе в аппарат t1, на выходе t2. Тепловая нагрузка аппарата Q = 0,3 МВт.
Определить средний логарифмический температурный напор, коэффициенты теплоотдачи со стороны холодильного агента и хладоносителя (воды в конденсаторе), плотность теплового потока, коэффициент теплопередачи и площадь теплопередающей поверхности испарителя (конденсатора).

К.р. по Термодинамике

Контрольная работа № 1

Задача 1.
Газ сжимается в компрессоре по политропе с показателем n. В начальном состоянии давление газа p1 и температура t1, в конечном состоянии давление p2. Масса газа М = 10 кг.
Определить параметры 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 p–v и T–s-координатах (без масштаба). На этих же рисунках показать также изобарный, изотермический, адиабатный и изохорный процессы, имеющие начальное состояние в точке 1.

Задача 2.
Температура воздуха, поступающего в компрессор воздушной холодильной машины (ВХМ), t1; давление p1. Давление воздуха, поступающего в детандер, p2; температура t3. Массовый расход воздуха М = 0,1 кг/с.
Определить: параметры узловых точек цикла, теплоту и работу каждого процесса, а также цикла в целом, холодильный коэффициент и холодопроизводительность ВХМ. Сравнить цикл ВХМ с обратным обратимым циклом Карно, осуществляемым в том же интервале температур источников t1 и t3, определив его холодильный коэффициент. Изобразить схему установки и цикл ВХМ в диаграммах p–v, T–s. Вместе с циклом ВХМ изобразить цикл Карно.
Для расчета показателя адиабаты k использовать уравнение Майера. Средняя массовая изохорная теплоемкость воздуха Cv = 0,723 кДж/(кг К), удельная газовая постоянная R = 287 Дж/(кг К).

Задача 3.
Рабочее вещество – реальный газ. В начальном состоянии заданы параметры: давление p1 и удельный объем v1. В результате термодинамического процесса давление в конечном состоянии стало p2.
Определить термодинамическое состояние рабочего вещества в начале и конце процесса, а также его параметры: 1) с помощью таблиц (или расчетом); 2) независимо – с помощью диаграмм для данного вещества.
Изобразить процесс в диаграммах p–v, T–s, ln p–h . Рассчитать и показать, где возможно, на диаграммах удельную теплоту, работу и изменение внутренней энергии в процессе.

Контрольная работа № 2

Задача 1.
Паросиловая установка (ПСУ) работает по циклу Ренкина. В турбину поступает водяной пар с температурой t1 и давлением p1. На выходе из турбины давление p2, расход пара М = 10 кг/с.
Определить параметры (p, t, v, h, s, x) узловых точек цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу цикла, термический коэффициент полезного действия и мощность установки.
Изобразить схему установки и цикл в диаграммах p–v, T–s и h–s; показать графически теплоту и работу цикла. Параметры узловых точек определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы; 2) по таблицам термодинамических свойств холодильного агента (или путем расчета, когда это необходимо).

Задача 2.
Паровая компрессионная холодильная машина работает по циклу с дросселированием, перегревом перед компрессором и переохлаждением после конденсатора. Температура кипения хлад-агента 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.
Влажный воздух состояния 1 и массой сухого воздуха М охлаждается сначала до температуры точки росы (состояние 2), затем до температуры t3 (состояние 3). Далее (после отвода конденсата) насыщенный влажный воздух состояния 3 нагревается до первоначальной температуры t1 (состояние 4).
Определить параметры влажного воздуха: парциальное давление водяного пара, давление насыщения при заданной температуре, относительную влажность, влагосодержание, удельную энтальпию, степень насыщения (pп , pн , ф, d, h...) всех названных состояний, а также теплоту, подведенную к воздуху при нагревании и отведенную при охлаждении.
Параметры воздуха определить двумя способами: 1) с помощью диаграммы h–d; 2) расчетом по формулам для влажного воздуха с использованием таблиц термодинамических свойств водяного пара и насыщенного влажного воздуха. Решение сопроводить пояснениями. Процессы нагревания и охлаждения изобразить в диаграмме h–d (без масштаба). Давление атмосферного воздуха принять равным давлению, для которого построена диаграмма h–d.

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.

К.р. по Теплопередаче

Задача 1
Стена камеры холодильника, выполненная из слоя кирпича толщиной дельта2 и слоя изоляции толщиной дельта3, с двух сторон покрыта слоем штукатурки толщиной дельта1=дельта4=20мм.
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 2
Внутри стального трубопровода, наружный диаметр которого dнар, а толщина стенки дельтаст, движется жидкость (хладоноситель) с температурой tж1. Трубопровод покрыт изоляцией толщиной дельтаиз. Снаружи находится воздух, температура которого tж2. Коэффициент теплоотдачи: от воздуха к поверхности изоляции альфа2, от внутренней поверхности трубопровода к хладоносителю альфа1.
Определить: линейный коэффициент теплопередачи; плотность теплового потока от воздуха к хладоносителю, отнесенную к 1 м длины трубопровода и к 1 м2 наружной поверхности изоляции; температуру на наружной и внутренней поверхностей изоляции. Вычислить теплоприток от воздуха к хладоносителю за время t, если длина трубопровода L.
Изобразить распределение температуры в трубопроводе (без масштаба).

Задача 3
Для увеличения теплового потока от воздуха к движущемуся внутри труб хладоносителю воздухоохладитель скомпонован из оребренных горизонтальных труб, наружный диаметр которых dнар = 20 мм, толщина стенки дельтаст = 1,5 мм.
Ребра прямые круглые высотой hр, толщиной дельтар, шаг ребер Sр. Коэффициент теплопроводности материала труб и ребер лямбдаст. Коэффициент теплоотдачи от воздуха к поверхности ребер и межреберных участков альфар, а от внутренней поверхности трубы к хладоносителю альфа1.
Определить коэффициенты теплоотдачи и теплопередачи, приведенные к полной (оребренной) поверхности. Найти, во сколько раз увеличится тепловой поток через оребренную трубу по сравнению с неоребренной.

Задача 4
Для обогрева воздуха в помещении используется настенный нагреватель высотой h и длиной l. Температура воздуха в помещении tж, температура наружной поверхности нагревателя tст. Нагреватель изготовлен из чугуна, степень черноты поверхности нагревателя е = 0,64.
Определить конвективный Qк, лучистый Qл, а также полный Q тепловые потоки от поверхности нагревателя к воздуху.

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 курсовую работу (стр.18 в методичке).

Стоимость выполнения курсовой работы уточняйте при заказе.

Задание на курсовую работу
Холодильный агент кипит (конденсируется) при температуре насыщения tн на трубах теплообменных аппаратов. Внутри трубы испарителя (конденсатора) движется хладоноситель – водный раствор NaCl или CaCl2 (вода) со скоростью W. Температура хладоносителя (воды) на входе в аппарат t1, на выходе t2. Тепловая нагрузка аппарата Q = 0,3 МВт.
Определить средний логарифмический температурный напор, коэффициенты теплоотдачи со стороны холодильного агента и хладоносителя (воды в конденсаторе), плотность теплового потока, коэффициент теплопередачи и площадь теплопередающей поверхности испарителя (конденсатора).