Сушка продуктов сельскохозяйственного производства

Сушка. Основные понятия и определения. Способы сушки. Характеристики влажного материала и агента сушки. Основы теории сушки. Кинетика процесса сушки. Теплообмен в процессе сушки. Тепловой и материальный баланс сушилок.

Экономия теплоэнергетических ресурсов.

 

 

Вопросы для подготовки к экзамену

1. Основные понятия технической термодинамики. Термодинамическая система. Термодинамическое состояние. Термодинамический процесс.

2. Параметры состояния. Уравнение состояния.

3. Работа и теплота в термодинамическом процессе.

4. Теплоемкость. Виды теплоемкости. Связь между массовой, мольной и объемной теплоемкостями, изохорной и изобарной теплоемкостями.

5. Газовые смеси. Закон Дальтона. Кажущаяся молярная масса. Газовая постоянная смеси.

6. Первый закон термодинамики. Формулировка и математическое выражение. Физическая сущность величин, входящих в уравнение.

7. Внутренняя энергия, ее изменение ТДП для идеального газа.

8. Уравнение Майера. Физический смысл газовой постоянной.

9. Второй закон термодинамики. Основные формулировки. Математическое выражение.

10. Энтропия. Физический смысл. Связь между энтропией и количеством теплоты в ТДП.

11. Прямой цикл Карно. КПД цикла. Изображение в p-v и T-s координатах.

12. Обратный цикл Карно. Его изображение в p-v и T-s координатах. Холодильный коэффициент.

13. Энтальпия. Физический смысл и математическое выражение для вычисления энтальпии.

14. Формулировка первого закона термодинамики через энтальпию. Физический смысл величин, входящих в выражение.

15. Политропный процесс. Политропная теплоемкость, показатель политропы и связь между ними.

16. Изменение внутренней энергии энтальпии, энтропии в политропном процессе.

17. Вычисление теплоты и работы в политропном процессе.

18. Частные случаи политропных процессов (изобарный, изохорный, изотермический и адиабатный процессы).

19. Изотермический процесс. Связь между параметрами, изменение внутренней энергии энтальпии и энтропии в процессе. Вычисление теплоты и работы в изотермическом процессе.

20. Изобарный процесс. Связь между параметрами, изменение внутренней энергии энтальпии и энтропии в процессе. Вычисление теплоты и работы в изобарном процессе.

21. Изохорный процесс. Связь между параметрами, изменение внутренней энергии энтальпии и энтропии в процессе. Вычисление теплоты и работы в изохорном процессе.

22. Адиабатный процесс. Связь между параметрами, изменение внутренней энергии энтальпии и энтропии в процессе. Вычисление теплоты и работы в адиабатном процессе.

23. Цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном объеме.

24. Цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении.

25. Цикл ДВС с комбинированным подводом теплоты.

26. Схема компрессорной фреоновой холодильной установки. Ее цикл на Ts- диаграмме.

27. Реальные газы. Их общие свойства. Уравнение Ван-дер-Ваальса.

28. Влажный воздух. Основные понятия определения. Характеристики влажного воздуха.

29. Энтальпия влажного воздуха, id-диаграмма влажного воздуха, ее применение.

30. Процесс парообразования, его представление на pv- и Ts- диаграммах. Степень сухости.

31. Параметры кипящей жидкости.

32. Параметры сухого насыщенного пара.

33. Теплота парообразования. Первый закон термодинамики для парообразования.

34. Цикл Ренкина. КПД цикла. Схема паросиловой установки.

35. is-диаграмма для водяного пара.

36. Перегретый пар и его параметры.

37. Теплопроводность. Закон Фурье.

38. Дифференциальное уравнение теплопроводности.

39. Основы теории подобия. Критерии Nu, Gr, Pr, Re.

40. Конвективный теплообмен. Закон Ньютона Рихмана. Коэффициент теплоотдачи.

41. Теплопередача через плоскую многослойную стенку. Граничные условия. Коэффициент теплопередачи. Термическое сопротивление.

42. Расчет теплообменных аппаратов.

43. Применение теории подобия для решения задач конвективного теплообмена. Критериальное уравнение для свободной конвекции.

44. Теплообмен излучением. Закон Стефана-Больцмана.

45. Водотрубные котлы. Котлоагрегаты ДКВР.

46. КПД котельного агрегата. Определение числового расхода топлива.

47. Водоподготовка, назначение, основные способы обработки питательной воды.

48. Тепловой баланс котельного агрегата.

49. Расчет воздухообмена и тепловых потерь на вентиляцию животноводческих помещений.

50. Методика выбора калорифера.

51. Параметры микроклимата, их влияние на продуктивность животных.

52. Методика выбора приточного вентилятора.

53. Уравнение теплового баланса животноводческого помещения.

54. Расчет потока теплоты на отопление и вентиляцию по удельным характеристикам.

55. Кондиционирование воздуха. Основные функции и классификация систем кондиционирования.

56. Зимнее кондиционирование. Построение процесса в id-диаграмме. Схема кондиционера.

57. Летнее кондиционирование. Построение процесса на id-диаграмме. Схема кондиционера.

58. Сушка. Основные понятия. Формы связи влаги с материалом. Способы искусственной сушки.

59. Тепловой и влажностный баланс при сушке. Кинетика процесса сушки.

60. Характеристика влажного материала и агента сушки.

 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

Указания к выполнению контрольной работы

Контрольная работа выполняется в тетради или на листах формата А4.

При решении задач приводятся необходимые пояснения, фрагменты диаграмм, если решение задачи находится с помощью таковых, изображаются графики, указанные в условиях задач.

При вычислении искомой величины необходимо привести формулу, пояснить все параметры, входящие в формулу, указать их единицы измерения и затем подставить цифровые значения этих параметров.

Примеры решения задач приведены в конце методических указаний.

В теоретической части подробно раскрывается вопрос, выбранный из списка контрольных вопросов согласно варианту. Если требуются графические пояснения или схемы установок для раскрытия вопроса, их необходимо показать.

Варианты контрольных работ приведены ниже. Выбирается вариант по предпоследней и последней цифре номера зачетной книжки.

 

Варианты контрольной работы

* **
	1, 14, 26, 39 45, 54 В1	2, 15, 27, 40 46, 55 В2	3, 16, 28, 41 47, 56 В3	4, 17, 29, 42 48, 57 В4	5, 18, 30, 43, 49, 58 В5	6, 19, 31, 44 50, 59 В6	7, 20, 32, 44 51, 60 В7	8, 21 33, 43 52, 61 В8	9, 22 34, 42 53, 62 В9	10, 23 35, 41 45, 63 В10
	11, 24 36, 42 46, 64 В11	12, 25, 37, 43 47, 65 В12	13, 23 38, 44 48, 66 В13	1, 25 35, 41 49, 67 В14	2, 24 33, 39 50, 68 В15	3, 14 31, 40 51, 69 В16	4, 15, 26, 43 52, 70 В17	5, 16 27, 42 53, 54 В18	6, 17 28, 41 45, 55 В19	7, 18 29, 40 46, 56 В20
	8, 19, 30, 42 47, 57 В22	9, 20 31, 43 48, 58 В23	10, 21 32, 40 49, 59 В24	11, 22 33, 44 50, 60 В25	12, 23 34, 39 51, 61 В26	13, 24 35, 40 52, 62 В27	1, 25 36, 41 53, 63 В28	2, 14, 37, 42 53, 64 В29	3, 15 38, 43 52, 65 В30	4, 16 26, 44 51, 66 В31
	5, 17, 27, 39 50, 67 В32	6, 18, 28, 40 49, 68 В33	7, 19, 29, 42 48, 69 В34	8, 20 30, 43 47, 70 В35	9, 21 31, 44 46, 54 В36	10, 22 32, 39 45, 55 В37	11, 23 33, 40 53, 56 В39	12, 24 34, 41 52, 57 В40	13, 25, 35, 39 51, 58 В41	1, 17, 36, 42 50, 59 В42
	2, 18 37, 44 49, 60 В43	3, 19, 38, 42 48, 61 В44	4, 20, 38, 40 47, 62 В45	5, 21 37, 39 46, 63 В46	6, 22 36, 41 45, 64 В47	7, 23 35, 44, 45, 65 В48	8, 24 34, 42 46, 66 В49	9, 25 33, 44 47, 67 В50	10, 14 32, 43 48, 68 В51	11, 15 31, 40, 49, 69 В52
	12, 16 30, 39 50, 70 В53	13, 25 29, 40 51, 54 В54	1, 24, 28, 41, 52, 55 В55	2, 23 27, 42, 53, 56 В56	3, 22 26, 43, 45, 57 В57	4, 21 28, 44, 46, 58 В58	5, 20 26, 40 47, 59 В59	6, 19 27, 39, 48, 60 В60	7, 18 28, 42, 49, 61 В61	8, 17 29, 44, 50, 62 В62
	9, 16 30, 42 51, 63 В63	10, 15 31, 39 53, 64 В64	11, 14 32, 443 52, 65 В65	12, 14 33, 42 45, 66 В66	13, 15 34, 42 46, 67 В67	1, 16, 35, 41 47, 68 В68	2, 17 36, 40 48, 69 В1	3, 18 37, 44 49, 70 В2	4, 19 38, 43 50, 54 В3	5, 20 26, 40 51, 55 В4
	6, 21 27, 39, 52, 56 В5	7, 22 28, 40, 53, 57 В6	8, 23 29, 44 52, 58 В7	9, 24 30, 42 45, 59 В8	10, 25 31, 40, 46, 60 В9	11, 25 32, 39, 47, 61 В10	12, 24 33, 44, 48, 62 В11	13, 23 34, 43, 49, 63 В12	1, 22, 35, 42, 50, 64 В13	2, 21 36, 40, 51, 65 В14
	3, 20 37, 42, 52, 66 В15	4, 19 38, 41, 53, 67 В16	5, 18, 30, 40, 45, 68 В17	6, 17 28, 39, 46, 69 В18	7, 16 27, 42, 47, 70 В19	8, 15 26, 43, 48, 54 В20	9, 14 31, 40, 49, 55 В21	10, 14 32, 41, 50, 56 В22	11, 15 33, 39, 51, 57 В23	12, 16 34, 40, 52, 58 В24
	13, 17 35, 41, 53, 59 В25	1, 18 36, 42, 45, 60 В26	2, 19 37, 43, 46, 61 В27	3, 20 38, 44, 47, 62 В28	4, 21 32, 43, 48, 63 В29	5, 22 33, 39, 49, 64 В33	6, 23 34, 40, 50, 65 В31	7, 24 35, 41, 51, 66 В32	8, 25 36, 42, 52, 67 В33	9, 14 37, 44, 53, 68 В34

Примечание:

* - последняя цифра зачетной книжки;

** - предпоследняя цифра зачетной книжки;

цифры в ячейках - номера задач;

В1-В68 - номер контрольного вопроса.

Задание к контрольной работе

Задачи

1.Температура комнаты была t₁ = 10°С. После того как печь натопили, температура в комнате поднялась до t₂ = 20 °С. Объем комнаты V= 50 м³, давление в ней Р = 97 кПа. Насколько изменилась масса воздуха, находящегося в комнате?

2. Баллон, содержащий азот при давлении Р₁= 1, 5*10⁷ Па и температуреt₁= 27 °С, имеет массу m₁= 97 кг. Когда часть азота была израсходована так, что при температуре t₂= -3º С давление в баллоне стало равным Р₂= 6*10⁶ Па, масса баллона с азотом стала равной m₂= 93, 5 кг. Какое количество азота осталось в баллоне?

3.Баллон кислорода емкостью 25 л находится под давлением 10 МПа при t₁=20⁰C. После израсходования части кислорода давление понизилось до 7 МПа, а температура упала до t₂=10⁰C. Определить массу израсходованного воздуха.

 

Рис.1 Рис.2

4.На РТ - диаграмме изображен замкнутый процесс, который совершает некоторая масса кислорода (рис.1). Известно, что максимальный объем, который занимал газ в этом процессе, V_max=16, 4 дм³. Определить массу газа и его объем в точке 1. Значения T₁, Т₂, P₁ и Р₂указаны на рисунке.

5. На VТ-диаграмме изображен замкнутый процесс, который совершает некоторая масса азота (рис.2). Известно, что минимальное давление газа в этом процессе P_min=3*10⁵ Па. Определить массу газа и его давление в точке 1. Значения T₁, T₂, V₁и V₂ указаны на рисунке.

6. Некоторая масса газа занимает объем V₁ при давлении p₁и температуре T₁. Затем газ при постоянном объеме нагревают до температуры T₂= 2T₁; после этого происходит расширение газа при постоянном давлении до объема V₂= 4V₁. Из получившегося состояния газ возвращают в начальное (Р₁, V₁, T₁), причем так, что во время этого процесса PVⁿ = const. Определить показатель степени п.

7. 4 кг воздуха с начальным давлением р₁= 1, 2 МПа и начальной температурой

t₁= -10⁰С расширяется адиабатно до конечного давления р₂= 0, 2 МПа. Определить объем и температуру воздуха в конце сжатия, работу сжатия и изменение внутренней энергии, если показатель адиабаты k= 1, 4.

8. 1 кг воздуха с начальным давлением р₁= 0, 2 МПа и начальной температурой

t₁= 60⁰С сжимается политропно до конечной температуры t₂= 520⁰С. Определить работу сжатия, изменение внутренней энергии и количество отведенной теплоты от воздуха, если показатель политропы n= 1, 35.

9. В одноступенчатом компрессоре политропно сжимается воздух до конечного давления р₂ = 0, 6 МПа. Начальная температура воздуха t₁= 17⁰С и давление р₁= 0, 2 МПа. Определить конечную температуру воздуха и работу, затраченному на сжатие 1 кг воздуха, если показатель политропы n= 1, 25.

10.В одноступенчатом компрессоре сжимается адиабатно двуокись углерода до р₂= 0, 5 МПа. Начальная температура двуокиси углерода t₁= -5⁰С и давление р₁= 0, 1 МПа. Определить работу, затраченному на сжатие 1 кг двуокиси углерода и конечную температуру двуокиси углерода, если показатель адиабаты k= 1, 28.

11.В процессе политропного расширения воздуху сообщается 83, 7 кДж тепла. Найти изменение внутренней энергии воздуха и произведенную работу, если объем воздуха увеличился в 10 раз, а давление его уменьшилось в 8 раз.

12. 10 кг воздуха при давлении р₁=0, 12 МПа и температуре t₁=30⁰C сжимается изотермически, при этом в результате сжатия объем уменьшается в 2, 5 раза. Определить начальные и конечные параметры, количество теплоты, работу и изменение внутренней энергии.

13.При изотермическом сжатии 2, 1 м³ азота, взятого при р₁= 0, 1 МПа, от газа отводится 335 кДж теплоты. Найти конечные объем и давление и затраченную работу.

14. Перегретый водяной пар с начальным давлением р₁= 0, 1 МПа и начальной температурой t₁= 230⁰С сжимается изотермически до степени сухости х₂= 0, 85. Определить параметры пара в начальном и конечном состоянии, количество отведенной теплоты от пара, изменение внутренней энергии и работу сжатия. Изобразить тепловой процесс в is-диаграмме.

15. Водяной пар с начальным давлением р₁= 5 МПа и начальной температурой t₁= 350⁰С расширяется адиабатно до давления р₂= 0, 01 МПа. Определить параметры пара в начальном и конечном состоянии, количество отведенной теплоты от пара, изменение внутренней энергии и работу расширения. Изобразить тепловой процесс в is-диаграмме.

16. В пароперегреватель котельного агрегата поступает влажный пар в количестве 18 кг/с. Определить сообщаемое пару часовое количество теплоты Q, необходимое для перегрева пара до t = 560⁰С, если степень сухости пара перед входом в пароперегреватель х = 0, 98, а давление пара в пароперегревателе р= 12 МПа. Изобразить тепловой процесс в is-диаграмме.

17. Влажный пар с начальным давлением р₁= 6 МПа и степенью сухости х= 0, 9 расширяется изотермически до давления р₂= 0, 5 МПа. Определить параметры пара в начальном и конечном состояниях, изменение внутренней энергии, количество переданной теплоты пару и работу расширения. Изобразить тепловой процесс в is-диаграмме.

18.При помощи is-диаграммы определить теплоту парообразования rпри абсолютном давлении р= 20 кГ/см².Сравнить результат с табличным значением.

19. Найти приращение энтропии 3 кг воздуха при: а) при нагревании его по изобаре от 0⁰С до 400⁰С; б) при нагревании его по изохоре.

20.Некоторое количество воздуха, имеющего при нормальных физических условиях объем 7 м³ расширяется с понижением температуры от 50⁰С до 20⁰С. Начальное давление равно 40 ат. Определить показатель политропы, работу расширения и изменение энтропии газа, если от него отведено в процессе 300 кДж теплоты.

21. Определить изменение энтропии 3 кг азота в политропном процессе при изменении температуры от 100⁰С до 300⁰С. Показатель политропы п = 1, 2.

22.Воздух, заключенный в баллон емкостью 0, 9 м³, выпускаютв атмосферу. Температураего вначале равна 27⁰С. Найти массу выпущенного воздуха, если начальное давление в баллоне составляло 9, 32 МПа, после выпуска – 4, 22 МПа, а температура воздуха понизилась до 17⁰С.

23.В цилиндре диаметром 0, 6 м содержится 0, 41 м ³ воздуха при р=0, 25 МПа и t₁=35⁰С. До какой температуры должен нагреваться воздух при постоянном давлении, чтобы движущийся без трения поршень поднялся на 0, 4 м?

24.В закрытом сосуде емкостью V= 0, 6 м³ содержится воздух при давлении р₁=0, 5 МПа и температуре t₁=20⁰С. В результате охлаждения сосуда воздух теряет 105 кДж теплоты. Определить какое давление и какая температура устанавливаются после этого в сосуде.

25. Компрессор подает сжатый воздух в резервуар, причем за время работы компрессора давление в резервуаре повышается от атмосферного до 0, 7МПа, а температура- от 20⁰С до 25⁰С. Объем резервуара 56 м³, барометрическое давление 100 кПа. Определить массу воздуха, поданного в резервуар.

26. 1кг воздуха совершает цикл Карно между температурами 327⁰С и 27⁰С, наивысшее давление при этом составляет 2 МПа, а наинизшее- 0, 12 МПа. Определить параметры состояния воздуха в характерных точках, работу, термический КПД цикла и количество подведенной и отведенной теплоты.

27.Определить для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты параметры (p, υ, Т) в характерных для цикла точках, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла, если начальное давление р₁= 0, 12 МПа, начальная температура t₁ = 25⁰С, степень сжатия ε = 18, степень повышения давления λ = 1, 5, степень предварительного расширения ρ = 1, 6 и показатель адиабаты k = 1, 4. Рабочее тело обладает свойствами воздуха. Изобразить цикл в рυ -диаграмме.

28.ГТУ работает по циклу с подводом теплоты при p=const, начальное состояние воздуха определяется давлением р_а = 1, 2 бар и температурой t = 30° С. Давление в камере сгорания равно Рс = Рг = 6 бар, степень предварительного расширения р=2, 04; количество подводимой теплоты q₁ = 500 кДж, а расход газа 1 кг/сек.Определить термический к. п. д. цикла, количество отводимой теплоты, параметры воздуха во всех точках цикла и теоретическую мощность ГТУ. Цикл представить на pv- и Ts-диаграммах.

29.Цикл ГТУ с подводом теплоты при р = const характеризуется температурами t₁ = 37°C и t₂ = 950°C; степень сжатия π =5, а начальное давление равно 1 ат.Сжатие воздуха производится осевым компрессором по адиабате. Определить работу компрессора, полную и полезную работу (работу цикла) турбины и термический к. п. д.

30.Сжатие воздуха в ГТУ производится осевым компрессором по политропе с показателем, равным 1, 5; степень сжатия ε = 6, воздух поступает в компрессор с давлением 0, 9 бари с температурой -10° С. В камере сгорания температура воздуха повышается до 950° С, расширение газа в турбине происходит по политропе с показателем п = 1, 3. Определить работу компрессора, полную работу турбины и работу цикла; найти термический к. п. д. цикла.

31. В цикле поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при p=const начальное давление р₁= 0, 12 МПа, начальная температура t₁ = 10⁰С, степень сжатия ε = 12, степень предварительного расширения ρ = 2, 0 и показатель адиабаты k = 1, 4. Определить параметры (р, υ, Т) и характерные для цикла точки, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла. Рабочее тело обладает свойствами воздуха. Изобразить цикл в рυ -диаграмме.

32. Двигатель работает по циклу с подводом теплоты в процессе при v-const. Начальная температура рабочего тела, обладающего свойствами воздуха t₁=20⁰C? Степень сжатия έ =4, 6. При сгорании выделяется энергия в количестве 900 кДж/кг. Определить термический КПД цикла.

33.Известно, что в цикле с подводом теплоты в процессе при р-const при начальных параметрах р₁=0, 0833 МПа и t₁=25⁰С подведенная теплота составляет 773 кДж/кг, έ =14. Требуется определить термический КПД и удельную полезную работу за цикл. Рабочее тело обладает свойствами воздуха.

34.Определить характер зависимости термического к. п. д. от степени сжатия ε для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом тепла при v =const, изменяя ε от 3 до 9. Показатель политропы n= 1, 3.

35.Рассчитать полезную работу, совершенную за цикл с подводом тепла в процессе v = const, если известно, что расход топлива составляет 44 г на 1 кг воздуха, ε = 6, теплота сгорания топлива Q^P_H = 29 260*10³ Дж/кг, k = 1, 37.

36.Для цикла с подводом тепла в процессе p = const определить полезную работу и термический к. п. д., если p₁ = 1 кГ/см²; t₁ = 60°C; ε = 14; k = 1, 4; ρ = 1, 67. Рабочее тело обладает свойствами воздуха.

37.Для цикла Дизеля, рабочее тело которого обладает свойствами воздуха, заданы температуры, соответствующие следующим точкам цикла: t₁ = 40°С; t₂ = 600°С; t₄ = 270°С. Определить термический к. п. д. и сравнить его с термическим к. п. д. цикла Карно в том же интервале температур.

38.Для цикла двигателя внутреннего сгорания с комбинированным подводом тепла расход топлива составляет 0, 035 кг на 1 кграбочего тела. Начальные параметры: p₁ = 0, 882*10⁵ Н/м², t = 50° С. Степень сжатия ε =9. Максимальное давление в цикле 29, 4*10⁵ Н/м². Определить термический к. п. д. и долю тепла топлива, подведенного в процессе р = const. Теплота сгорания топлива Q^р_н = 29260 кДж/кг. Рабочее тело обладает свойствами воздуха.

39. Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина с начальным давлением пара р₁ = 5 МПа и температурой t₁ = 400⁰С. Определить удельный расход пара и термический к.п.д. цикла, если давление в конденсаторе р₂ = 4 кПа. Изобразите цикл в Тs-диаграмме.

40.Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина с начальным давлением пара р₁ = 2 МПа и температурой t₁ = 350⁰С и давлением в конденсаторе р₂ = 4кПа. Определить термический к.п.д. цикла, работу цикла. Изобразите цикл в Тs-диаграмме.

41.Отработавший в цилиндре высокого давления (ц.в.д.) турбины пар давления р_а = 15 кГ/см²направляется в промежуточный перегреватель. До какой температуры нужно перегреть пар в промежуточном пароперегревателе, чтобы при дальнейшем изоэнтропическом расширении пар при конечном давлении р₂ = 0, 04 кГ/см²имел бы сухость x₂ = 0, 9?

42.Рассчитать цикл Карно, который осуществляется насыщенным водяным паром. Сухой насыщенный пар при давлении р₁=2 МПа поступает в цилиндр паровой машины, где изоэнтропно расширяется до р₂ =0, 1 МПа, после чего поступает в теплообменник, там влажный пар частично конденсируется до тех пор, пока его энтропия не становится равной энтропии кипящей жидкости при р₁=2 МПа. Пароводяная смесь изоэнтропно сжимается компрессором до давления равного давлению р₁ и кипящая вода подается в котел, где она снова превращается в сухой насыщенный пар. Определить параметры во всех точках цикла, термический КПД цикла, полезную работу, подведенную и отведенную теплоту.

43.Определить зависимость термического к.п.д. паротурбинной установки от начальных параметров пара, если при начальных и конечных давлениях, равных соответственно p₁ = 30 кГ/см² и р₂ = 0, 04 кГ/см², пар перед турбиной: а) имеет сухость x = 0, 9, б) сухой насыщенный; в) перегретый до температуры 450° С.

44.Паротурбинная установка работает по циклу Ренкина с начальными параметрами p₁ = 100 кГ/cm² и t = 530°C. Давление в конденсаторе р₂ = 0, 04кГ/см². Определить термический к.п.д. установки и сравнить его с термическим к.п.д. цикла Карно в том же интервале температур.t

45.В камере хранения скоропортящегося сырья хлебозавода установлены плоские охлаждающие батареи, в которых циркулирует водный раствор хлорида натрия (рассол). Определить плотность теплового потока от воздуха к рассолу, если температура в холодильной камере t_к = 4⁰С, средняя температура рассола t_ж = -5⁰С, коэффициент теплоотдачи от воздуха к стенке батареи а₁ = 25 Вт/(м²·К), от рассола к стенке а₂ = 5000 Вт/(м²·К), коэффициент теплопроводности стальной стенки λ = 50Вт/(м²·К) и толщина стенки δ = 1, 5 мм.

46.Определить плотность теплового потока от воздуха к водному раствору хлорида кальция (рассолу), циркулирующему в плоской батарее камеры хранения скоропортящегося сырья хлебозавода, если стенка батареи покрылась слоем льда толщиной δ = 5 мм. Температура в холодильной камере t_к = 4⁰С, средняя температура рассола t_ж = -5⁰С, коэффициент теплоотдачи от воздуха ко льду а₁ = 10Вт/(м²·К), коэффициент теплоотдачи от рассола к стенке а₂ = 5000 Вт/(м²·К), коэффициент теплопроводности льда λ = 2, 25 Вт/(м²·К), коэффициент теплопроводности стальной стенки λ ₁ = 32 Вт/(м²·К) и толщина стенки δ = 1, 5 мм.

47.Плоская кирпичная стенка хлебопекарной печи с одной стороны омывается продуктами сгорания топлива с температурой t₁ = 1300⁰С, а с другой – воздухом помещения с температурой t₂ = 20⁰С. Коэффициент теплоотдачи конвекцией равны соответственно а₁ = 150 Вт/(м²·К) и а₂ = 50 Вт/(м²·К). Коэффициент теплопроводности стенки λ = 0, 6 Вт/(м²·К), толщина стенки δ = 755 мм. Кроме теплоотдачи конвекцией со стороны продуктов сгорания на стенку падает лучистый тепловой поток, часть которого q_луч = 10³ Вт/м² поглощается поверхностью стенки. Определить плотность теплового потока, проходящего через стенку.

48.Какую среднюю температуру должен иметь пар в рубашке аппарата, чтобы при расходе теплоты на процесс Q = 180 кДж/с поддерживать температуру продукта t₂ = 90⁰С? Площади контакта стенок аппарата с продуктом и паром, находящимся в рубашке, F = 2 м². Толщина стальной стенки аппарата δ = 3 мм, коэффициент теплопроводности λ = 50 Вт/(м²·К), коэффициент теплоотдачи от пара к стенке а₁=10000 Вт/(м²·К) и коэффициент теплоотдачи от стенки к продукту

а₂ = 2000Вт/(м²·К).

49. Какую площадь оребрения нужно сделать, чтобы в 10 раз увеличить поток теплоты от горячей воды, проходящей в плоском нагревателе площадью F= 1 м² к воздуху помещения с температурой t₂= 20⁰С? Средняя температура горячей воды t₁ = 90⁰С, коэффициенты теплоотдачи к стенке нагревателя а₁ = 4000 Вт/(м²·К) и коэффициент теплоотдачи от стенки к воздуху помещения а₂ = 50 Вт/(м²·К), толщина стенки δ = 2 мм, коэффициент теплопроводности λ = 50 Вт/(м²·К) и коэффициент эффективности ребер равен 1.

50.Плоская тонкая пластина длиной l = 2, 5 момывается потоком воздуха со скоростью w_x = 3 м/секпри температуре t_f = 20° С. Определить характер пограничного слоя и его толщину δ на расстоянии от передней кромки пластины x = 0, 2l; х =0, 5l и x = 1.

51.Гладкая плита длиной l= 1, 5 мишириной h = 1 мобдувается продольным потоком воздуха со скоростью ω = 5 м/сек. Определить средний по длине коэффициент теплоотдачи и количество теплоты, отданное плитой воздуху, если температура поверхности плиты t = 110°С, а температура обдувающего потока воздуха t = 20° С.

52.Тонкая пластина длиной l = 2 м и шириной h = 0, 5 м с обеих сторон омывается продольным потоком воды со скоростью ω = 5 м/сек; температура набегающего потока t = 10°С, средняя температура поверхности пластины t = 50°С. Определить средний по длине коэффициент теплоотдачи и количество теплоты, отдаваемое пластиной воде.

53.Определить коэффициент теплоотдачи и тепловой поток на единицу длины в поперечном потоке воздуха для трубы диаметром d = 30 мм, если температура ее поверхности t_W = 80°C, температура воздуха t = 20° С и скорость ω = 5 м/сек.

54.Воздушная холодильная машина производит лед при температуре t= -3⁰С из воды с температурой t=10⁰С. Всасываемый в компрессор воздух имеет температуру t= -10⁰С, давление р= 0, 098 МПа и сжимается до давления р=0, 4 МПа. Затем воздух поступает в холодильник и там охлаждается до температуры t=20⁰С расход воздуха равен 1000 м³/час. Определить холодильный коэффициент, мощность, потребленную для привода компрессора и массу полученного льда.

55.Определить мощность двигателя холодильной машины, если температура охлаждаемого помещения t_охл = -10°С, окружающей среды t₀ = 25°С при хладопроизводительности 150 000 ккал/ч.Максимальное давление воздуха p₂ = 5 кГ/см², p₁ = 1 кГ/см².Представить цикл в Ts-диаграмме.

56.Компрессор аммиачной холодильной установки имеет теоретическую мощность 40 кВт. Из компрессора сухой насыщенный пар аммиака при температуре t₂ = 25°С направляется в конденсатор, после которого жидкость в дроссельном вентиле расширяется. Температура испарения аммиака в охлаждаемой среде t₁ = -10°С. Определить холодопроизводительность установки.

57.Сравнить холодопроизводительность, холодильный коэффициент и теоретическую мощность двигателя холодильной установки, работающей без переохлаждения, с установкой, где производится переохлаждение конденсата. Компрессор всасывает сухой насыщенный пар фреона-12 при температуре -10° С и сжимает его адиабатически до давления 5, 78 кГ/см². Пройдя через конденсатор и переохладитель, пар превращается в жидкость с температурой t= 10°C.Холодопроизводительность Q_о=150 000 ккал/ч. Решить задачу, пользуясь диаграммой i-lg р.

58.Воздушная холодильная машина должна обеспечить температуру в охлаждаемом помещении t_охл = -5° С при температуре окружающей среды t_о = 20°С. Холодопроизводительность машины 200 000 ккал/ч. Давление воздуха на выходе из компрессора р₂ = 5 кГ/см²; в холодильной камере р₁ = 1 кГ/см².Определить мощность двигателя для привода машины, расход воздуха, холодильный коэффициент и количество тепла, передаваемое окружающей среде. Подсчитать холодильный коэффициент машины, работающей по циклу Карно в том же интервале температур. Представить цикл в Ts-диаграмме.

59.Воздушная холодильная установка имеет холодопроизводительность

200 000ккал/ч.Параметры воздуха на выходе из холодильной камеры p₁ = 1 кГ/см²и t₁ = -3° С. После сжатия воздух имеет давление 4 кГ/см², температура окружающей среды 20° С. Определить температуру воздуха после расширения, мощность компрессора и детандера, холодильный коэффициент. Определить холодильный коэффициент обратного цикла Карно в том же интервале температур.

60. Воздух, имеющий параметры φ = 40%, t= 22⁰С и расход 1000 кг/ч, нагревается в поверхностном теплообменнике до t= 38⁰С. Определить энтальпию и относительную влажность воздуха после нагрева и полный расход теплоты. Изобразить процесс в id-диаграмме влажного воздуха.

61. Воздух с параметрами φ = 40%, t =22⁰С охлаждается в поверхностном теплообменнике до t = 5⁰С. Определить количество отведенной теплоты и отведенной влаги, если расход воздуха составляет 1000 кг/ч. Изобразить процесс в i-d-диаграмме влажного воздуха.

62. 1 кг воздуха потока А с параметрами φ =50%, d =5 г/кг смешивается с 4 кг воздуха потока В с параметрами i = 48 кДж/кг, t = 20⁰С. Определить параметры смешанного воздуха φ, i. Изобразить процесс в id-диаграмме влажного воздуха.

63. Для осушивания воздуха его продувают через слой вещества, поглощающего влагу (алюмогель, силикагель). Начальное состояние воздуха задано параметрами t = 15°C, d = 8 г/кгсв. Определить температуру воздуха на выходе из подсушивающего устройства, если воздух при этом имеет влагосодержание d₂ = 2 г/кг с. в. Теплообмен с окружающей средой отсутствует.

64. Состояние влажного воздуха при температуре 20°С определяется с помощью гигрометра, которым измерена температура точки росы, равная 10°С. Определить относительную влажность φ , влагосодержание dи энтальпию i влажного воздуха по id-диаграмме.

65. B сушильной установке производится подсушка топлива с помощью воздуха при атмосферном давлении. От начального состояния с температурой t = 20°C и относительной влажностью φ = 40% воздух предварительно подогревается до температуры 80° С и далее направляется в сушилку, где в процессе осушивания топлива охлаждается до 35° С. Рассчитать необходимое количество тепла q для испарения 1 кгвлаги, параметры воздуха на выходе из сушильной камеры и количество воды, которое отбирает каждый килограмм сухого воздуха от топлива по id-диаграмме. Считать, что тепловые потери отсутствуют.

66. Воздух (приближенно считая, что он является смесью только азота и кислорода) имеет следующий объемный состав: r_О2= 21%, r_N2=79%. Определить весовые доли азота и кислорода в воздухе, вычислить газовую постоянную и кажущуюся молекулярную массу смеси.

67. В сосуде находится смесь газов, образовавшихся в результате смешения 10 кг азота, 13 кг аргона и 27 кг двуокиси углерода. Определить мольный состав смеси, ее удельный объем, при нормальных условиях, кажущуюся молекулярную массу смеси и газовую постоянную, отнесенную к одному куб. метру.

68. Сосуд разделен перегородкой на две части, объемы которых равны V₁ =1, 5м³,

V₂=1.0 м³. В части V₁ содержится двуокись углерода при давлении р₁=5 кГ/см² и температуре t₁ =30⁰С, а в части V₂-кислород при давлении р₂=2 кГ/см² и t₂=57⁰С. Определить массовые и оьъемные доли кислорода и двуокиси углерода, кажущийся молекулярный вес смеси, газовую постоянную смеси после того как перегородка будет убрана и процесс смешения закончится.

69.Вычислить коэффициенты а и b уравнения Ван-дер-Ваальса, исходя из критических параметров для кислорода: р_кр=49, 7 кГ/

⇐ Предыдущая12

Поделиться:

Популярное:

1. II. Развитие мануфактурного производства.
2. АВТОМАТИЗАЦИЯ ПРОЦЕССОВ ПРОИЗВОДСТВА И РАСПРЕДЕЛЕНИЯ
3. Амортизация как способ полного воспроизводства основных фондов. Виды амортизации. Норма амортизации. Амортизационный фонд. Методы начисления и учета амортизации.
4. Анализ организации производства и его влияние на эффективность хозяйствования.
5. Анализ производства и реализации продукции
6. Аудит издержек производства и готовой продукции
7. Вертикальная интеграция — это процесс замещения трансакций на рынках ресурсов и продуктов внутрифирменными трансакциями.
8. Виды кредитных продуктов в Сбербанке.
9. Витаминизация пищевых продуктов.
10. Влияние охлаждения на изменение продуктов
11. Вознаграждение факторам производства (factors of production) за участие в текущем производстве товаров и услуг.
12. Вопрос 3. Стадии и этапы производства по делам об административных правонарушениях