Создан заказ №1434574
1 ноября 2016
1 Энтальпия Выражение первого закона термодинамики через энтальпию Первый закон термодинамики для потока
Как заказчик описал требования к работе:
Задание: решить контрольную по теплоэнергетике и теплотехнике, срок 2 дня, очень нужно! Расписывайте, пожалуйста, подробное решение для каждой задачи.
Фрагмент выполненной работы:
1. Энтальпия. Выражение первого закона термодинамики через энтальпию. Первый закон термодинамики для потока.
Энтальпией, или теплосодержанием называется величина, равная
h = u + pV
u – внутренняя энергия, р – давление, V – объем газа.
В ряде термодинамических процессов энтальпия остается постоянной, например при дросселировании газа или сушке влажного воздуха в калорифере.
Первый закон термодинамики, выраженный через энтальпию:
q = ∆u + l = ∆h - ∆(pV) + l = ∆h - p∆V - V∆p + l
q – количество теплоты, l работа.
Уравнение 1-го закона термодинамики для потока газа при следующих допущениях:
движение газа по каналу установившееся и неразрывное;
скорости по сечению, перпендикулярному оси канала, постоянны;
пренебрегается трение частичек газа друг другу и о стенки канала;
изменение параметров по сечению канала мало по сравнению их абсолютными значениями,
имеет вид:q = ∆u + ∆e + lпрот. (работа была выполнена специалистами author24.ru) + lтехн. (1)
где ∆e – изменение энергии системы, состоящуй из изменения кинетической и потенциальной энергий;w1 ,w2 – скорости потока в начале и в конце канала;
lпрот. = p2·V 2 – p1·V 1– работа проталкивания, затрачиваемая на движения потока; lтехн. – техническая (полезная) работа (турбины, компрессора, насоса, вентилятора и т.д.).
q = (u2 – u1) + (w22 – w21)/2 + g·(z2 –z1) + p2·V 2 – p1·V 1 + lтехн. (2)
z2 и z1 уровни канала в начале и в его конце.
Тогда уравнение 1-го закона термодинамики для потока газа будет иметь вид:
q = h2 – h1 + (w22 – w21)/2 + g·(z2 –z1) + lтехн. (5.5)
2. Циклы тепловых ДВС. Сравнение циклов.
С термодинамической точки зрения ДВС представляет собой тепловую машину. Рабочее тело этой тепловой машины не постоянно. Первоначально это горючая смесь из воздуха и паров легко воспламеняющегося топлива(бензин). после её сжатия рабочее тело газообразным продуктом сгорания.
Теплота подводится к рабочему телу не из вне, а в результате сгорания смеси в самом ДВС. Различают 3 вида ДВС:
1 С подводом теплоты при постоянном объёме;
2 С подводом теплоты при постоянном давлении;
3 Со смешанным подводом теплоты.
Цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном объёме (цикл Отто).
Индикаторная диаграмма цикла Отто.
0812801
2
3
4
U
p
g1
A
001
2
3
4
U
p
g1
A
Цикл такого ДВС состоит из 4 тактов. 1) Всасывание горючей смеси, 2) Сжигание горючей смеси, 3) Расширение после сгорания смеси, 4) Выталкивание продуктов сгорания в атмосферу => реальный цикл такого ДВС является разомкнутым, так как в каждом новом цикле новая порция рабочего тела, необратимый хотя бы потому что имеются потери давления при всасывании и выпуске.
Цикл ДВС с подводом теплоты при постоянном давлении (цикл Дизеля).
В отличии от Отто здесь сжимается не горючая смесь, а атмосферный воздух. Удаётся повысить степень сжатия, до 15-16 единиц. Топливо взрывается уже при расширении воздуха, а за счёт повышения температуры оно воспламеняется само и сгорает при постоянном давлении. Цикл Дизеля состоит почти из тех же тактов, что и цикл Отто.
Индикаторная диаграмма цикла Дизеля.
9842501892301
2
3
4
U
A
p
001
2
3
4
U
A
p
А – 1 – всасывание воздуха, 1 – 2 – сжигание воздуха, 2 – 3 – впрыск и сгорание топлива, 3 – 4 – расширение продуктов сгорания, 4 – 1 – открытие выпускного клапана, 1 – А – выпуск продуктов сгорания в атмосферу.
Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты.
В цикле Отто после точки 3 добавляется процесс изобарного нагрева топливной смеси. Это позволяет более эффективно использовать тепло, выделяемое при работе двигателя.
3. Задача.
В резервуаре объемом V = 3 м3 находится влажный водяной пар при давлении 15 МПа и степени сухости x = 0,3. Определить массу влажного пара, объемы занимаемые водой и сухим насыщенным паром.
Решение:
Воспользуемся таблицами пара и определим из них следующие параметры:
Температура пара: t = tн(15 МПа) = 342,1 °С = 615 К
Удельные объемы воды и пара:
v'=0,001658м3кг; v"=0,01035 м3кг;
Удельные объем влажного пара:
v=v'+xv"-v'=0,001658+0,3∙0,01035-0,001658=0,004256м3кг
Масса влажного пара:
М=Vv=30,004256=703,3 кг
Объемы занимаемые водой и сухим насыщенным паром.
Объем занимаемый водой:
Vв=М∙v'=703,3∙0,001658=1,166 м3
Объем занимаемый сухим насыщенным паром:
Vп=М∙x∙v"-v'=703,3∙0,3∙0,01035-0,001658=1,834 м3
Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
2 ноября 2016
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
1 Энтальпия Выражение первого закона термодинамики через энтальпию Первый закон термодинамики для потока.docx
2016-11-05 23:16
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.8
Положительно
Отличный автор - выполнил работу раньше срока, будем и дальше сотрудничать с этим специалистом!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
