Михайлова Т.В. Техническая термодинамика

4. W

1

>W

2

; m

1

=m

2

.

13. Сравните расход m и скорости истечения W при истечении газов из

одинаковых сужающихся сопел, р

н

=1 бар.

14. Сравните скорости истечения W, и расход m азота из расчетных сопел

Лаваля, р

н

=0,5 бар.

ЗАДАЧИ

1. Определить скорость адиабатного истечения и расход воздуха, вытекающего

из сосуда неограниченной емкости через цилиндрическое сопло в окружающую

среду с давлением р

н

=15 бар. Параметры воздуха в сосуде р

1

=20 бар и

Т

1

=623 К. Диаметр сопла d=35,6 мм.

2. В газовой турбине параметры воздуха перед его адиабатным истечением из

расчетного сопла Лаваля: р

1

=20 бар, Т

1

=973 К, р

2

=0,5 бар.

В секунду через сопло протекает 20 кг воздуха. Определить скорость истечения

воздуха в наиболее узком сечении сопла, на выходе и диаметры этих сечений.

3. Определить скорость адиабатного истечения воздуха из цилиндрического

отверстия и расход при следующих данных: р

1

=24 бар, Т

1

=293 К, р

н

=1 бар,

диаметр отверстия d=3,56 см.

4. Определить расход воздуха через сужающееся сопло, если известны р

1

=5

бар, Т

1

=600 К, р

н

=1 бар, d

2

=10 мм.

Как изменится расход при увеличении р

н

до а) 2 бар; б) 4 бар?

5. Газ вытекает из сосуда неограниченной емкости, в котором поддерживается

давление р

1

=10 бар и температура Т

1

=400 К. давление окружающей среды р

2

=5

бар. Определить режим истечения и скорость истечения для случаев, когда в

сосуде находятся: а) гелий, б) водород, в) углекислый газ.

6. Определить скорость истечения W и расход m кислорода, вытекающего из

сосуда неограниченной емкости через отверстие диаметром 15 мм. Давление и

температура в сосуде р

1

=20 бар, Т

1

=300 К соответственно. Давление

окружающей среды р

н

=1 бар. Как изменится W и m, если в два раза увеличить

диаметр отверстия?

7. Параметры воздуха, вытекающего из расчета сопла Лаваля, р

1

=40 бар,

Т

1

=523 К, р

н

=1 бар. Диаметр критического сечения d

кр

=2,5·10

-2

м. Определить

расход воздуха и диаметр выходного сечения сопла d

2

.

ОТВЕТЫ К КОНТРОЛЬНЫМ КАРТОЧКАМ

Первая цифра соответствует номеру карточки, вторая – номеру вопроса

карточки, третья и т.д. – номеру правильного ответа.

В-1 2

1.1-1. 2

1.1-2. 1

1.2-1. 3

1.2-2. 2

1.3-1. 2

1.3-2. 1

1.3-3. 3

1.3-4. 2

1.4-1. 1

1.4-2. 1

1.5-1. 1

1.5-2. 1

1.5-3. 2

1.6-1. 3

1.6-2. 3

1.6-3. 2

1.6-4. 3

1.7-1. 3

1.7-2. 3

1.8-1. 1

1.9-1. 1

1.10-1. 2

1.10-2. 1

1.10-3. 3

1.11-1. 3, 4

1.11-2. 1, 2

1.11-3. 3, 4

1.12-1. 2

1.12-2. 3

1.13-1. 2

1.13-2. 2

1.13-3. 3

1.14-1. 3, 2

1.14-2. 1

1.14-3. 1

1.15-1. 3

1.15-2. 1, 2, 3, 4

2.1-1. 4

2.1-2. 2

2.1-3. 1

2.1-4. 1

2.1-5. 3

2.2-1. 4

2.2-2. 3

2.2-3. 2

2.3-1. 3

2.3-2. 2

2.3-3. 2

2.4-1. 1, 4

2.4-2. 2, 3, 5

2.4-3. 3

2.5-1. 2

2.5-2. 1

2.6-1. 3, 4, 5

2.6-2. 3, 4, 5

2.6-3. 1

3.1-1. 2

3.1-2. 5

3.1-3. 2

3.2-1. 3, 4

3.2-2. 3

3.2-3. 1

3.3-1. 2

3.3-2. 3

3.3-3. 5

3.3-4. 3

3.3-5. 2

3.4-1. 3

3.4-2. 2

3.4-3. 4

3.4-4. 2, 4

3.4-5. 3

3.5-1. 2

3.5-2. 3

3.5-3. 1

3.5-4. 2

3.5-5. 3

3.6-1. 4

3.6-2. 2

3.6-3. 1

3.6-4. 4

3.6-5. 4

3.6-6. 3

3.6-7. 4

3.6-8. 3

3.6-9. 4

3.7-1. 1

3.7-2. 3

3.7-3. 3

3.7-4. 4

3.7-5. 1

3.8-1. 2

3.8-2. 5

3.8-3. 3

3.8-4. 4

3.8-5. 2

4.1-1. 2

4.1-2. 1

4.2-1. 3

4.2-2. 1

4.3-1. 2

4.3-2. 1

4.3-3. 3

4.4-1. 3

4.4-2. 1, 2

4.5-1. 2

4.5-2. 3

4.5-3. 1

4.6-1. 1, 3

4.6-2. 1, 2

5.1-1. 2

5.1-2. 1

5.2-1. 3

5.2-2. 2

5.3-1. 1

5.3-2. 3

5.3-3. 2

5.4-1. 1

5.4-2. 3

5.4-3. 1

6.1-1. 3

6.1-2. 1

6.1-3. 3

6.1-4. 2

6.2-1. 2

6.2-2. 2

6.2-3. 3

6.2-4. 1

6.3-1. 3

6.3-2. 1

6.3-3. 2

6.4-1. 1

6.5-2. 2

6.5-1. 4

6.5-2. 1

6.5-3. 2

7.1-1. 2

7.1-2. 3, 4

7.1-3. 1

7.2-1. 2, 4

7.2-2. 1

7.2-3. 3

7.3-1. 1, 3, 4

7.3-2. 2

8.1-1. 2

8.1-2. 3

8.1-3. 2, 3

8.2-1. 3

8.2-2. 1

8.3-1. 4

8.3-2. 1

8.3-3. 2, 3

9.1-1. 2

9.1-2. 3

9.1-3. 2

9.1-4. 1, 2

9.2-1. 3

9.2-2. 1

9.3-1. 3

9.3-2. 1

9.3-3. 3

10.1-1. 3

10.1-2. 1

10.2-1. 1

10.2-2. 2

10.2-3. 3

10.2-4. 2

10.3-1. 3

10.3-2. 1

10.3-3. 1, 3

10.3-4. 3

10.4-1. 1, 2

10.4-2. 3

10.4-3. 3

10.4-4. 2

10.5-1. 2, 3

10.5-2. 1

10.6-1. 2

10.6-2. 3

10.6-3. 1

10.6-4. 2

10.7-1. 2

10.7-2. 1

10.7-3-а. 3

10.7-3-б. 1

10.8-1. 1

10.8-2. 2

10.8-3. 4

10.8-4. 1, 2, 3

10.9-1. 2

10.9-2. 3

10.9-3. 2

10.9-4. 1

10.10-1. 2, 3

10.10-2. 2

10.11-1. 1

10.11-2. 1

10.11-3. 2

10.11-4. 3

10.11-5. 4

10.11-6-а. 2

10.11-6-б. 4

10.11-6-в. 6

11.1-1. 1, 2

11.1-2. 3

11.1-3. 2

11.1- 4. 2, 4, 7, 8, 9, 10

11.2-1. 3

11.2-2. 3

11.2-3. 2, 4

11.2-4. 1

12.1-1. 2

12.1-2. 3

12.1-3. 2, 3

13.11-г. 3

12.2-1. 3

12.2-2. 3

12.2-3. 1, 3

13.2-1. 1

12.2-4. 2, 3

13.2-2. 4

12.3-1. 1, 2

13.2-3. 4

10.3-2. 3, 4

13.2-4. 1

12.4-1. 4

13.2-5. 3

12.4-2. 1

13.2-6.

2

12.4-3. 2, 4

12.5-1. 2

12.5-2. 3

12.5-3. 2

12.5-4. 3

12.6-1. 1

12.6-2. 3

12.6-3. 2

12.6-4. 2

12.7-1. 2

12.7-2-а. 2

12.7-2-б. 3

12.7-3. 1

12.7-4. 1

12.7-5-а. 3

12.7-5-б. 2

12.7-5-в. 3

12.7-5-г. 3

13.1-1-а. 2

13.1-1-б. 1

13.1-1-в. 2

13.1-1-д. 1

13.1-2. 3

ОТВЕТЫ К КОНТРОЛЬНЫМ ВОПРОСАМ

Раздел I

1. 1, 5

2. 2

3. 3

4. 2

5. 1, 3

6. 1

7. 3

8. 2

9-а. 1

9-б. 2

9-в. 4

10. 3

11. 1

12. 4

13. 2

14. 1

15. 2

16. 1

17. 1, 3

18-а. 1

18.б. 2, 3, 5

19. 3, 4

20. 4

21.

ΙΙΙΙΙ

>< RR

I

;

μ

22-1.

ΙΙΙ

=

μμ

VV

согласно следствию из закона Авогадро

22-2. Из уравнения состояния

RT

p

=

υ

следует, что

υ

~ , но R

,

ΙΙΙ

<

RR

т.к.

ΙΙ

>

Ι

μ

следовательно,

ΙΙΙ

<

υ

23-1. т.к.

,

ΙΙΙ

= RR

ΙΙΙ

=

μ

23-2. Из уравнения состояния

mR

T

pV

=

, следует что p~R, поэтому

ΙΙΙ

<

pp

24-а. 3

24-б. 1

25. 2

26. 2

27. 5

28. 1

29. 3

30. 2

31. 4

32. 4

33. изохора-4, адиабата-2, изобара-1

34. 1

35. 2

36. 1

37. 1

38. 1

39. 4

40. 4

Раздел II

1. 1

2. 1

3. 3

4. 2

5. 1

Раздел III

1. 2

2. 3

3. 1

4. 4

5. 4

6. 2

7. 4

8. 2

9. 1

10. 3

11. 2

12. 3

13. 3

14. 4

Раздел IV

1.

()

RTb

a

p =−

⎟

⎠

⎞

⎜

⎝

⎛

+

υ

2

2. 4

3. 4

4. 3, 6

5. 2, 6

6. 2

7. 2

8. 3

9. 2

10. 2

11. 1

12. 1

13.

()

жпs

T

r

dT

dp

υυ

−

=

14. 1

15. 2, 8, 9

16. 2

17. 3

18-а. 3

18-б. 2

18-в. 1

19. 3, 4

Раздел V

1. 3

2. 1

3. 2

4. 2

5. 2

6. 1

7-а 2

7-б 1

8-а 1

8-б 1

9. В обоих соплах режим истечения надкритический, поэтому

1

~ RTW

;

1

~

RT

p

m

, откуда W

1

<W

2

; m

1

<m

2

10. m

1

=m

3

<m

2

11. W

1

=W

2

<W

3

12. 2

13. m

1

<m

3

<m

2

14. W

1

<W

2

<W

3

; m

1

<m

2

>m

2

ОТВЕТЫ К ЗАДАЧАМ

Раздел I

1.

кг;56570 =−=

возд

m Па1068,103

1040

2882875

5

3

⋅=

⋅

==

−

V

mRT

р

2.

()

кг;288,1

2938,259

101001081,919

34

1

=

⋅

⋅⋅⋅⋅+

==

−

RT

Vp

m

()

КкгДж/8,259

32

8314

2

⋅==

O

R

μ

;

()

кг;56,11

3438,259

101001081,91104

34

2

=

⋅

⋅⋅⋅⋅+

==

−

RT

Vp

m

кг27,10288,156,11 −−=

подк

m

3. кг,7=

m

3

м56,37=V

4.

R=296,9 Дж/кг К; υ=0,171 м

3

/кг

5.

V

μ

=1,5 м

3

/кмоль

6. ст.рт.мм.510240750

=

−

=−=

ВБабс

ррp ;

()

КкгДж/4157

2

8314

2

⋅===

H

R

μ

;

3

4

кг/м055.0

2984157

1081,9

6,735

510

=

⋅

⋅⋅

==

RT

p

ρ

7.

m=52,3 кг

8.

∑

=

⋅

+

⋅

+

⋅== ;35,3080,028072,032128,044

iiсм

r

μ

()

;КкгДж/274

8314

⋅==

см

R

μ

95,2

108,9750

6,7351078274

4

=

⋅⋅

⋅

==

p

RT

υ

м

3

/кг;

3

кг/м338,0

1

==

υ

ρ

9.

∑

==

i

iiсм

r

μ

0,21·32+0,79·28=28,9;

()

;КкгДж/287

8314

⋅==

см

R

μ

Михайлова Т.В. Техническая термодинамика

Подождите немного. Документ загружается.