Контрольная работа по "Теплотехники"

Задача 1.

Определить расход воды Q в трубе диаметром d1 =150 мм, имеющей плавное сужение до диаметра d2= 75 мм, если показания пьезометров: до сужения h1 =90 см; в сужении h2=70 см. Температура воды 260°  С.

[pic 1]

Решение. Составим уравнение Бернулли для сечений 1—1 м 2—2, принимая за плоскость сравнения ось трубы:

[pic 2]

Учитывая, что z1 = z2 = 0,пренебрегая в верном приближении потерями напора, т. е. принимая [pic 3], и полагая d1 = d2 = 1, получим:

                                         [pic 4]

Из уравнения неразрывности течения имеем:                                                             

[pic 5] 

Поскольку 

                                                    [pic 6] 

Находим:                                                             

[pic 7];

Обозначим                                                       

[pic 8]

Тогда уравнение Бернулли запишется в виде:

                                                     [pic 9]

Откуда

                                                          [pic 10]

Расход воды в трубе

[pic 11]

В действительности расход воды будет меньше вследствие потерь напора, которыми мы пренебрегли. С учетом этих потерь формула для определения расхода запишется в виде

[pic 12]

где [pic 13]  — коэффициент, учитывающий уменьшение расхода вследствие потерь напора; в первом приближении принимаем [pic 14] =0,98;

[pic 15] [pic 16]

Коэффициент зависит от отношения диаметров d2/d1 и числа Рейнольдса

                                                           d2/d1=75/150=0,5;

                                                              [pic 17]    

Скорость в сужении трубы

[pic 18]

Кинематическую вязкость воды находим по табл.: [pic 19] = 1,01*10-6 м2/с.

 С учетом полученных данных

                                                          [pic 20].

 [pic 21]

По приложению 4 находим μ=0,98, отсюда Q=0,009 м3/с.

Задача 2.

Свойства водорода:

[pic 22]

[pic 23]

[pic 24]

к= 1,4 (показатель адиабаты, зависит от атомности газов, водород –двухатомный газ)

1) Рассчитывая параметры в характерных точках цикла будем использовать основное уравнение термодинамики:

[pic 25]

Точка 1)

[pic 26]

Точка 2)

[pic 27]

[pic 28]

Точка 3)

[pic 29]

[pic 30]

[pic 31]

Точка 4)

[pic 32]

2) Рассчитаем показатель политропы n и теплоемкости C, используя уравнение Майера:

[pic 33]

[pic 34] [pic 35]

[pic 36]

[pic 37]

Показатель политропы так же рассчитывается по формуле:

[pic 38]

[pic 39]

[pic 40]

[pic 41]

3) Произведем расчет теплоты q, изменения внутренней энергии ΔU и энтальпии Δi, механической работы l и располагаемой работы l0, изменения энтропии ΔS в зависимости от свойств протекающего процесса