5 задач по теплотехнике (БГТУ). В результате термодинамического процесса идеальный газ переходит из состояния 1 в состояние 2. Считая теплоёмкость газа зав

Задача 1.

В результате термодинамического процесса идеальный газ переходит из состояния 1 в состояние 2. Считая теплоёмкость газа зависящей от температуры, определить:

1) термодинамические параметры газа (P, V, T, S) для начального и конечного состояний,.

2) изменение внутренней энергии, количества тепла и работу процесса.

3) Изобразить процесс в PVи TS-координатах Исходные данные выбрать из таблицы 1. Зависимость теплоёмкости газов от температуры дана в приложении 2.

Исходные данные:

МПа;;; газ; кг.

Задача 2.

Для термодинамического цикла двигателя внутреннего сгорания с заданным способом подвода и отвода тепла определить:

1. параметры рабочего тела (воздух) в угловых точках цикла,.

2. подведенное и отведенное тепло, работу.

3. среднее давление и термический КПД цикла.

4. Построить цикл на PV-диаграмме. Дать полное название полученного цикла.

Исходные данные:

подвод тепла; отвод тепла; степень сжатия;; кг;;  = 1.33; МПа.

Задача 3.

При расчёте действительного цикла двигателя адиабатные процессы 1−2 и 3−4 заменяют на политропные, которые больше соответствуют действительности.

Для условий задания 2 определить количество тепла, потерянное рабочим телом в политропных процессах 1−2 и 3−4 в процессах от тепла, полученного в процессе 2−3 (оценка погрешности представления процессов сжатия и расширения адиабатными).

Построить политропные процессы 1−2 и 3−4 на PV-диаграмме.

Задача 4.

Стальная «мокрая» гильза цилиндра, имеющая наружный диаметр d и толщину, с одной стороны омывается охлаждающей жидкостью; при этом коэффициент теплоотдачи равен a. C другой стороны гильза омывается горячими газами и изолирована от них слоем керамики толщиной. Коэффициент теплоотдачи между горячими газами и керамической вставкой равен а. Высота гильзы равна 200 мм.

Определить тепловой поток Q и температуры t, t, t поверхностей (керамической и стальной), если температура продуктов сгорания (горячих газов)-t, а охлаждающей жидкости t. Построить график изменения температуры от t до t.

Исходные данные:

;, d3 = 12 мм, мм, мм, 1 = 60 Вт/м2К,.

2 = 220 Вт/м2К, Вт/мК, Вт/мК, h = 200 мм Задача 5.

Определить потребную поверхность рекуперативного теплообменника, в котором вода нагревается горячими газами. Расчёт провести для прямоточной и противоточной схем.

Привести график температур для обеих схем движения.

Исходные данные:

;, ;, кг/с, k = Вт/м2К.