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2-
2.已知的M=28,求
(1)的气体常数;
(2)标准状态下的比容和密度;
(3),℃时的摩尔容积解
(1)的气体常数=
296.9
(2)标准状态下的比容和密度=
0.8=
1.25
(3),℃时的摩尔容积==
64.272-3.把CO2压送到容积3m3的储气罐里,起始表压力kPa,终了表压力Mpa,温度由t1=45℃增加到t2=70℃试求被压入的CO2的质量当地大气压B=
101.325kPa解热力系储气罐应用理想气体状态方程压送前储气罐中CO2的质量压送后储气罐中CO2的质量根据题意容积体积不变;R=
188.9
(1)
(2)
(3)
(4)压入的CO2的质量
(5)将
(1)、
2、
3、4代入
(5)式得m=
12.02kg2-5当外界为标准状态时,一鼓风机每小时可送300m3的空气,如外界的温度增高到27℃,大气压降低到
99.3kPa,而鼓风机每小时的送风量仍为300m3,问鼓风机送风量的质量改变多少?解同上题=
41.97kg2-6空气压缩机每分钟自外界吸入温度为15℃、压力为
0.1MPa的空气3m3,充入容积
8.5m3的储气罐内设开始时罐内的温度和压力与外界相同,问在多长时间内空气压缩机才能将气罐的表压力提高到
0.7MPa?设充气过程中气罐内温度不变解热力系储气罐使用理想气体状态方程第一种解法首先求终态时需要充入的空气质量kg压缩机每分钟充入空气量kg所需时间
19.83min第二种解法将空气充入储气罐中,实际上就是等温情况下把初压为
0.1MPa一定量的空气压缩为
0.7MPa的空气;或者说
0.7MPa、
8.5m3的空气在
0.1MPa下占体积为多少的问题根据等温状态方程
0.7MPa、
8.5m3的空气在
0.1MPa下占体积为m3压缩机每分钟可以压缩
0.1MPa的空气3m3,则要压缩
59.5m3的空气需要的时间
19.83min2-8在一直径为400mm的活塞上置有质量为3000kg的物体,气缸中空气的温度为18℃,质量为
2.12kg加热后其容积增大为原来的两倍大气压力B=101kPa,问
(1)气缸中空气的终温是多少?
(2)终态的比容是多少?
(3)初态和终态的密度各是多少?解热力系气缸和活塞构成的区间使用理想气体状态方程
(1)空气终态温度582K
(2)空气的初容积p=3000×
9.8/πr2+101000=
335.7kPa
0.527m3空气的终态比容=
0.5m3/kg或者
0.5m3/kg
(3)初态密度=4kg/m32kg/m32-9解
(1)氮气质量=
7.69kg
(2)熔化温度=361K2-14如果忽略空气中的稀有气体,则可以认为其质量成分为,试求空气的折合分子量、气体常数、容积成分及在标准状态下的比容和密度解折合分子量=
28.86气体常数=288容积成分=
20.9%1-
20.9%=
79.1%标准状态下的比容和密度=
1.288kg/m3=
0.776m3/kg2-15已知天然气的容积成分,,,,,试求
(1)天然气在标准状态下的密度;
(2)各组成气体在标准状态下的分压力解
(1)密度=
16.48
(2)各组成气体在标准状态下分压力因为
98.285kPa同理其他成分分压力分别为(略)3-1安静状态下的人对环境的散热量大约为400KJ/h,假设能容纳2000人的大礼堂的通风系统坏了
(1)在通风系统出现故障后的最初20min内礼堂中的空气内能增加多少?
(2)把礼堂空气和所有的人考虑为一个系统,假设对外界没有传热,系统内能变化多少?如何解释空气温度的升高解
(1)热力系礼堂中的空气闭口系统根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;热量来源于人体散热;内能的增加等于人体散热=
2.67×105kJ
(1)热力系礼堂中的空气和人闭口系统根据闭口系统能量方程因为没有作功故W=0;对整个礼堂的空气和人来说没有外来热量,所以内能的增加为0空气温度的升高是人体的散热量由空气吸收,导致的空气内能增加3-5,有一闭口系统,从状态1经a变化到状态2,如图,又从状态2经b回到状态1;再从状态1经过c变化到状态2在这个过程中,热量和功的某些值已知,如表,试确定未知量过程热量Q(kJ)膨胀功W(kJ)1-a-210x12-b-1-7-41-c-2x22解闭口系统使用闭口系统能量方程1对1-a-2和2-b-1组成一个闭口循环,有即10+(-7)=x1+(-4)x1=7kJ2对1-c-2和2-b-1也组成一个闭口循环x2+(-7)=2+(-4)x2=5kJ3对过程2-b-1,根据-3kJ3-6一闭口系统经历了一个由四个过程组成的循环,试填充表中所缺数据过程Q(kJ)W(kJ)ΔE(kJ)1~21100011002~30100-1003~4-9500-9504~5050-50解同上题3-7解热力系
1.5kg质量气体闭口系统,状态方程=90kJ由状态方程得1000=a*
0.2+b200=a*
1.2+b解上两式得a=-800b=1160则功量为=900kJ过程中传热量=990kJ3-8容积由隔板分成两部分,左边盛有压力为600kPa,温度为27℃的空气,右边为真空,容积为左边5倍将隔板抽出后,空气迅速膨胀充满整个容器试求容器内最终压力和温度设膨胀是在绝热下进行的解热力系左边的空气系统整个容器为闭口系统过程特征绝热,自由膨胀根据闭口系统能量方程绝热自由膨胀W=0因此ΔU=0对空气可以看作理想气体,其内能是温度的单值函数,得根据理想气体状态方程=100kPa3-9一个储气罐从压缩空气总管充气,总管内压缩空气参数恒定,为500kPa,25℃充气开始时,罐内空气参数为100kPa,25℃求充气终了时罐内空气的温度设充气过程是在绝热条件下进行的解开口系统特征绝热充气过程工质空气(理想气体)根据开口系统能量方程,忽略动能和未能,同时没有轴功,没有热量传递没有流出工质m2=0dE=dU=mucv2-mucv1终态工质为流入的工质和原有工质和m0=mcv2-mcv1mcv2ucv2-mcv1ucv1=m0h01h0=cpT0ucv2=cvT2ucv1=cvT1mcv1=mcv2=代入上式1整理得=
398.3K3-10供暖用风机连同加热器,把温度为℃的冷空气加热到温度为℃,然后送入建筑物的风道内,送风量为
0.56kg/s,风机轴上的输入功率为1kW,设整个装置与外界绝热试计算
(1)风机出口处空气温度;
(2)空气在加热器中的吸热量;
(3)若加热器中有阻力,空气通过它时产生不可逆的摩擦扰动并带来压力降,以上计算结果是否正确?解开口稳态稳流系统
(1)风机入口为0℃则出口为
1.78℃℃空气在加热器中的吸热量=
138.84kW3若加热有阻力,结果1仍正确;但在加热器中的吸热量减少加热器中,p2减小故吸热减小3-11一只
0.06m3的罐,与温度为27℃、压力为7MPa的压缩空气干管相连接,当阀门打开,空气流进罐内,压力达到5MPa时,把阀门关闭这一过程进行很迅速,可认为绝热储罐的阀门关闭后放置较长时间,最后罐内温度回复到室温问储罐内最后压力是多少?解热力系充入罐内的气体由于对真空罐充气时,是焓变内能的过程罐内温度回复到室温过程是定容过程=
3.57MPa3-12压力为1MPa和温度为200℃的空气在一主管道中稳定流动现以一绝热容器用带阀门的管道与它相连,慢慢开启阀门使空气从主管道流入容器设
(1)容器开始时是真空的;
(2)容器装有一个用弹簧控制的活塞,活塞的位移与施加在活塞上的压力成正比,而活塞上面的空间是真空,假定弹簧的最初长度是自由长度;
(3)容器装在一个活塞,其上有重物,需要1MPa的压力举起它求每种情况下容器内空气的最终温度?解:
(1)同上题662K=3__℃
(2)h=cpT0L=kpT=552K=279℃同
(2)只是W不同T=473K=200℃3-13解对理想气体3-14解
(1)理想气体状态方程=___K
(2)吸热=2500kJ3-15解烟气放热等于空气吸热1m3空气吸取
1.09m3的烟气的热=267kJ=205℃t2=10+205=215℃3-16解代入得=582K=309℃3-17解等容过程
1.4=
37.5kJ3-18解定压过程T1==
216.2KT2=
432.4K内能变化=
156.3kJ焓变化
218.8kJ功量交换=
62.05kJ热量交换=
218.35kJp734-11kg空气在可逆多变过程中吸热40kJ,其容积增大为,压力降低为,设比热为定值,求过程中内能的变化、膨胀功、轴功以及焓和熵的变化解热力系是1kg空气过程特征多变过程=
0.9因为内能变化为=
717.5=
1004.5=
3587.5=8×103J膨胀功=32×103J轴功
28.8×103J焓变=
1.4×8=
11.2×103J熵变=
0.82×1034-2有1kg空气、初始状态为,℃,进行下列过程
(1)可逆绝热膨胀到;
(2)不可逆绝热膨胀到,;
(3)可逆等温膨胀到;
(4)可逆多变膨胀到,多变指数;试求上述各过程中的膨胀功及熵的变化,并将各过程的相对位置画在同一张图和图上解热力系1kg空气
(1)膨胀功=
111.9×103J熵变为0
(2)=
88.3×103J=
116.8
(3)=
195.4×103=
0.462×103
(4)=
67.1×103J=1__.2K=-
346.44-3具有1kmol空气的闭口系统,其初始容积为1m3,终态容积为10m3,当初态和终态温度均100℃时,试计算该闭口系统对外所作的功及熵的变化该过程为
(1)可逆定温膨胀;
(2)向真空自由膨胀解
(1)定温膨胀功7140kJ
19.14kJ/K2自由膨胀作功为
019.14kJ/K4-4质量为5kg的氧气,在30℃温度下定温压缩,容积由3m3变成
0.6m3,问该过程中工质吸收或放出多少热量?输入或输出多少功量?内能、焓、熵变化各为多少?解-
627.2kJ放热
627.2kJ因为定温,内能变化为0,所以内能、焓变化均为0熵变-
2.1kJ/K4-5为了试验容器的强度,必须使容器壁受到比大气压力高
0.1MPa的压力为此把压力等于大气压力温度为13℃的空气充入受试验的容器内,然后关闭进气阀并把空气加热已知大气压力B=
101.3kPa,试问应将空气的温度加热到多少度?空气的内能、焓和熵的变化为多少?解
(1)定容过程
568.3K
(2)内能变化
202.6kJ/kg
283.6kJ/kg
0.49kJ/kg.K4-66kg空气由初态p1=
0.3MPa,t1=30℃,经过下列不同的过程膨胀到同一终压p2=
0.1MPa
(1)定温过程;
(2)定熵过程;
(3)指数为n=
1.2的多变过程试比较不同过程中空气对外所作的功,所进行的热量交换和终态温度解
(1)定温过程
573.2kJT2=T1=30℃
(2)定熵过程
351.4kJQ=
0221.4K
(3)多变过程=
252.3K
436.5kJ
218.3kJ4-7已知空气的初态为p1=
0.6MPa,v1=
0.236m3/kg经过一个多变过程后终态变化为p2=
0.12MPa,v2=
0.815m3/kg试求该过程的多变指数,以及每千克气体所作的功、所吸收的热量以及内能、焓和熵的变化解
(1)求多变指数=
1.301千克气体所作的功146kJ/kg吸收的热量=
36.5kJ/kg内能146-
36.5=-
109.5kJ/kg焓-
153.3kJ/kg熵=90J/kg.k4-81kg理想气体由初态按可逆多变过程从400℃降到100℃,压力降为,已知该过程的膨胀功为200kJ,吸热量为40kJ,设比热为定值,求该气体的和解kJ=533J/kg.k=200kJ解得n=
1.49R=327J/kg.k代入解得=533+327=860J/kg.k4-9将空气从初态1,t1=20℃定熵压缩到它开始时容积的1/3,然后定温膨胀,经过两个过程,空气的容积和开始时的容积相等求1kg空气所作的功解=-116kJ/kg=
454.7K=
143.4kJ/kgw=w1+w2=
27.4kJ/kg4-101kg氮气从初态1定压膨胀到终态2,然后定熵膨胀到终态3设已知以下各参数t1=500℃,v2=
0.25m3/kg,p3=
0.1MPa,v3=
1.73m3/kg求
(1)
1、
2、3三点的温度、比容和压力的值
(2)在定压膨胀和定熵膨胀过程中内能的变化和所作的功解1=
1.5MPa=1263Kp1=p2=
1.5MPav1==
0.15m3/kg=583K2定压膨胀364kJ/kg
145.4kJ/kg定熵膨胀505kJ/kg-505kJ/kg或者其q=0=-505kJ/kg4-111标准m3的空气从初态1p1=
0.6MPa,t1=300℃定熵膨胀到状态2,且v2=3v1空气由状态2继续被定温压缩,直到比容的值和开始时相等,v3=v1,求
1、
2、3点的参数(PTV)和气体所作的总功解
0.274m3/kg
0.129MPa369KV2=3V1=
0.822m3T3=T2=369KV3=V1=
0.274m
30.387MPa4-12压气机抽吸大气中的空气,并将其定温压缩至p2=5MPa如压缩150标准m3空气,试求用水冷却压气机气缸所必须带走的热量设大气处于标准状态解-59260kJ4-13活塞式压气机吸入温度t1=20℃和压力p1=
0.1MPa的空气,压缩到p2=
0.8MPa,压气机每小时吸气量为600标准m3如压缩按定温过程进行,问压气机所需的理论功率为多少千瓦?若压缩按定熵过程进行,则所需的理论功率又为多少千瓦?解定温
0.215kg/s-
37.8KW定熵=-
51.3KW4-14某工厂生产上需要每小时供应压力为
0.6MPa的压缩空气600kg;设空气所初始温度为20℃,压力为
0.1MPa求压气机需要的最小理论功率和最大理论功率若按n=
1.22的多变过程压缩,需要的理论功率为多少?解最小功率是定温过程m=600/3600=1/6kg/s=-
25.1KW最大功率是定熵过程-
32.8KW多变过程的功率-
29.6KW4-15实验室需要压力为6MPa的压缩空气,应采用一级压缩还是二级压缩?若采用二级压缩,最佳中间压力应等于多少?设大气压力为
0.1,大气温度为20,压缩过程多变指数n=
1.25,采用中间冷却器能将压缩气体冷却到初温试计算压缩终了空气的温度解压缩比为60,故应采用二级压缩中间压力
0.775MPa=441K4-16有一离心式压气机,每分钟吸入p1=
0.1MPa,t1=16℃的空气400m3,排出时p2=
0.5MPa,t2=75℃设过程可逆,试求1此压气机所需功率为多少千瓦?2该压气机每分钟放出的热量为多少千焦?解
(1)=
8.04kg/s=
1.131183KW
(2)=-
712.3kJ/s4-17三台空气压缩机的余隙容积均为6%,进气状态均为
0.1MPa、27℃,出口压力均为
0.5MPa,但压缩过程的指数不同,分别为n1=
1.4,n2=
1.25,n3=1试求各压气机的容积效率(假设膨胀过程的指数和压缩过程的指数相同)解n=
1.4:
0.87n=
1.25=
0.84n=1=
0.767-1当水的温度t=80℃,压力分别为
0.
01、
0.
05、
0.
1、
0.5及1MPa时,各处于什么状态并求出该状态下的焓值解查表知道t=80℃时饱和压力为
0.047359MPa因此在
0.
01、
0.
05、
0.
1、
0.5及1MPa时状态分别为过热、未饱和、未饱和,未饱和、未饱和焓值分别为
2649.3kJ/kg,
334.9kJ/kg,335kJ/kg,
335.3kJ/kg,
335.7kJ/kg7-2已知湿蒸汽的压力p=1MPa干度x=
0.9试分别用水蒸气表和h-s图求出hx,vx,ux,sx解查表得h``=2777kJ/kgh`=
762.6kJ/kgv``=
0.1943m3/kgv`=
0.0011274m3/kgu``=h``-pv``=
2582.7kJ/kgu`=h`-pv`=
761.47kJ/kgs``=
6.5847kJ/kg.Ks`=
2.1382kJ/kg.Khx=xh``+1-xh`=
2575.6kJ/kgvx=xv``+1-xv`=
0.1749m3/kgux=xu``+1-xu`=2400kJ/kgsx=xs``+1-xs`=
6.14kJ/kg.K7-3在V=60L的容器中装有湿饱和蒸汽,经测定其温度t=210℃,干饱和蒸汽的含量mv=
0.57kg,试求此湿蒸汽的干度、比容及焓值解t=210℃的饱和汽和饱和水的比容分别为v``=
0.10422m3/kgv`=
0.0011726m3/kgh``=
2796.4kJ/kgh`=__
7.8kJ/kg湿饱和蒸汽的质量解之得x=
0.53比容vx=xv``+1-xv`=
0.0558m3/kg焓hx=xh``+1-xh`=1904kJ/kg7-4将2kg水盛于容积为
0.2m3的抽空了的密闭刚性容器中,然后加热至200℃试求容器中
(1)压力;
(2)焓;
(3)蒸汽的质量和体积解
(1)查200℃的饱和参数h``=
2791.4kJ/kgh`=
852.4kJ/kgv``=
0.12714m3/kgv`=
0.0011565m3/kg饱和压力
1.5551MPa刚性容器中水的比容=
0.1m3/kgv``因此是湿蒸汽压力是饱和压力
1.5551MPa干度=
0.78焓hx=xh``+1-xh`=
2364.8kJ/kg蒸汽的质量和体积mv=x×m=
0.78×2=
1.56kgV=mv×v``=
0.19834m37-5已知8m3的湿蒸汽,在p=
0.9MPa时,其湿度(1-x)=
0.65,求此湿蒸汽的质量与焓解p=
0.9MPa的饱和参数h``=2773kJ/kgh`=
742.6kJ/kgv``=
0.21484m3/kgv`=
0.0011213m3/kg湿蒸汽的质量
0.0759m3/kg=
105.4kg焓h=mhx=xh``+1-xh`=
105.4×
1453.24kJ=
1.53×103kJ7-6有一台采暖锅炉,每小时能生产压力p=1MPa(绝对)、x=
0.95的蒸汽1500kg当蒸汽的流速c≮25m/s时,管道中的压力损失可以不计,求输汽管的内径最小应多大?解p=1MPa、x=
0.95的比容查表饱和参数v``=
0.1943m3/kgv`=
0.0011274m3/kg
0.18464m3/kg蒸汽体积流量=
0.077m3/s输汽管的半径最小为=
0.0313m内径
0.0626m7-7某空调系统采用p=
0.3MPa、x=
0.94的湿蒸汽来加热空气暖风机空气的流量为每小时4000标准m3,空气通过暖风机(从0℃)被加热到120℃设蒸汽流过暖风机后全部变为p=
0.3MPa的凝结水求每小时需要多少千克蒸汽(视空气的比热为定值)解空气吸收的热量=619000kJ/hp=
0.3MPa的饱和参数h``=
2725.5kJ/kgh`=
561.4kJ/kgp=
0.3MPa、x=
0.94蒸汽的焓hx=xh``+1-xh`=
2595.7kJ/kg需要蒸汽
304.28kg/h法二湿蒸汽中起加热作用的仅为干饱和蒸汽=
306.6kg/h7-8气缸中盛有
0.5kg、t=120℃的干饱和蒸汽,在定容下冷却至80℃求此冷却过程中蒸汽放出的热量解t=120℃的干饱和蒸汽参数v``=
0.__202m3/kgh``=
2706.6kJ/kgp1=
0.19854MPa容积V=mv``=
0.44601m3t=80℃的饱和蒸汽参数v`=
0.0010292m3/kgv``=
3.4104m3/kgh``=
2643.8kJ/kgh`=
334.92kJ/kgp2=
0.047359MPa比容=
0.__202m3/kg干度=
0.26焓hx=xh``+1-xh`=
935.2kJ/kg放出的热量q=mh``120-hx-vxp2-p1=817kJ7-9有一刚性容器,用一薄板将它分隔为A、B两部分在A中盛有1kg、压力pA=
0.5MPa的干饱和蒸汽,B中盛有2kgpB=1MPa,x=
0.80的湿蒸汽当隔板抽去后,经过一段时间容器中的压力稳定在p3=
0.7MPa求
(1)容器的总容积及终了时蒸汽的干度;
(2)由蒸汽传给环境的热量解
(1)容器的总容积pA=
0.5MPa的干饱和蒸汽参数v``=
0.37481m3/kgh``=
2748.5kJ/kguA=
2561.1kJ/kgA占容积VA=m__``=
0.37481m3pB=1MPa的饱和蒸汽参数v``=
0.1943m3/kgv`=
0.0011274m3/kgh``=2777kJ/kgh`=
762.6kJ/kgvB=xv``+1-xv`=
0.155m3/kghB=xh``+1-xh`=2374kJ/kguB=2219kJ/kgB占容积VA=mBv=
0.31m3总容积:V=VA+VB=
0.685m
30.7MPa的饱和蒸汽参数v``=
0.27274m3/kgv`=
0.0011082m3/kgh``=
2762.9kJ/kgh`=
697.1kJ/kg蒸汽比容
0.228m3/kg蒸汽干度=
0.84
(2)由蒸汽传给环境的热量终了时的焓hx=xh``+1-xh`=2502kJ/kgux=
2342.4kJ/kg=-
193.7kJ7-10将1kgp1=
0.6MPa,t1=200℃的蒸汽在定压条件下加热到t2=300℃,求此定压加热过程加入的热量和内能的变化量若将此蒸汽再送入某容器中绝热膨胀至p3=
0.1MPa,求此膨胀过程所作的功量解查表p1=
0.6MPa,t1=200℃h1=2850kJ/kgv1=
0.352m3/kg(u1=2639kJ/kg)查表p2=
0.6MPa,t2=300℃h2=3061kJ/kgv2=
0.4344m3/kgs2=
7.372kJ/kg.K(u2=2801kJ/kg)查表p3=
0.1MPa,s=
7.372h3=2680kJ/kgv3=
1.706m3/kg(u3=2509kJ/kg)定压过程加入的热量和内能变化量q=h2-h1=211kJ/kg=162kJ/kg绝热膨胀过程所作的功量=292kJ/kg7-11汽轮机进汽参数为p1=3MPa,t1=450℃,蒸汽在汽轮机中绝热膨胀到p2=5kPa后排入冷凝器求
(1)可逆绝热膨胀时蒸汽的终参数及汽轮机所作的功;
(2)若蒸汽在汽轮机中为不可逆绝热膨胀,引起的熵产为
0.25kJ/kg.K,则汽轮机作的功将为多少?解查表p1=3MPa,t1=450℃的参数h1=3344kJ/kgs1=
7.083kJ/kg.K则绝热膨胀到p2=5kPa,s2=
7.083kJ/kg.K时蒸汽的终参数t2=
32.88℃h2=2160kJ/kgv2=
23.52m3/kg汽轮机所作的功1184kJ/kg
(2)不可逆绝热膨胀后的熵为s3=
7.083+
0.25=
7.333kJ/kg.Kp3=5kPa蒸汽的终参数h3=2236kJ/kg汽轮机所作的功1108kJ/kg7-12有一台工业锅炉,每小时能生产压力p1=
1.4MPa,t1=300℃的过热蒸汽10t已知给水的温度25℃;从锅筒引出的湿蒸汽的干度x=
0.96;湿蒸汽在过热蒸汽中再加热至300℃;煤的发热值为29400kJ/kg试求
(1)若锅炉的耗煤量B=1430kg/h,求锅炉效率;
(2)湿蒸汽在过热器中所吸收的热量及内能的变化量解
(1)煤的总发热量
42.042MkJ/hp1=
1.4MPa,t1=300℃的过热蒸汽的参数h1=3040kJ/kgv1=
0.1823m3/kg取水为定值比热,其的焓值h0=25×
4.1868=104kJ/kg单位蒸汽吸热量q=h1-h0=2936kJ/kg总吸热量
29.36MkJ/h锅炉效率
69.84%
(2)湿蒸汽的参数v2=
0.136m3/kgh2=2708kJ/kg定压过程吸收的热量q=mh1-hx=
3.32MkJ内能的变化:=
2.65MkJ7-13有一废热锅炉,进入该锅炉的烟气温度为ty1=600℃排烟温度为ty2=200℃此锅炉每小时可产生ts=100℃的干饱和蒸汽200kg,锅炉进水温度为20℃,锅炉效率为60%
(1)求每小时通过的烟气量;
(2)试将锅炉中烟气的放热过程与蒸汽的吸热过程定性的表示在同一t-s图上解ts=100℃的干饱和蒸汽的焓h=
2676.3kJ/kg20℃水的焓h0=20*
4.186=
83.7kJ/kg水的吸热量q1=200*
2676.3-
83.7=518520kJ/h烟气的放热量q=864200kJ/h烟气量=2139kg/h=
1.93m3/kgV=4128m3/h7-14湿蒸汽进入干度计前的压力p1=
1.5MPa,经节流后的压力p2=
0.2MPa,温度t2=130℃试用焓熵图确定湿蒸汽的干度解节流前后焓不变查h-s图得x=
0.978-1温度20℃,压力
0.1MPa,相对湿度70%的湿空气
2.5m3求该湿空气的含湿量、水蒸气分压力、露点、水蒸气密度、干空气质量、湿空气气体常数如该湿空气在压力不变的情况下,被冷却为10℃的饱和空气,求析出的水量解
(1)水蒸气分压力根据20℃,查水蒸气表得对应的饱和压力为MPa
0.00163576MPa含湿量=
10.34露点查水蒸气表,当
0.00163576MPa时,饱和温度即露点
14.35℃水蒸气密度干空气质量
2.92㎏求湿空气质量
2.95㎏湿空气气体常数
288.8查在10℃,查水蒸气表得对应的饱和压力为
1.228kPa含湿量=
7.73析出水量=
7.62g8-2温度25℃,压力
0.1MPa,相对湿度50%的湿空气_____kg求该湿空气的露点、绝对湿度、含湿量、湿空气密度、干空气密度、湿空气容积解水蒸气分压力根据25℃,查水蒸气表得对应的饱和压力为
3.169kPa
0.5×
3.169=
1.58kPa露点查水蒸气表,当
1.58kPa时,饱和温度即露点
13.8℃25℃=
43.36绝对湿度=
0.0115含湿量=
9.985湿空气密度=
0.
8671.16干空气密度
1.15湿空气容积8600m38-3查表题8-4压力B为101325Pa的湿空气,在温度1=5℃,相对湿度1=60%的状态下进入加热器,在2=20℃离开加热器进入加热器的湿空气容积为=_____m3求加热量及离开加热器时湿空气的相对湿度解查饱和空气状态参数1=5℃,=872Pa2=20℃,=
2.337kPa分别计算状态参数1=5℃,1=60%时=872×60%=
523.2Pa
3.2g/kga
13.08kJ/kga在加热器中是等湿过程
3.2g/kga
28.32kJ/kga查图得湿空气相对湿度2=23%干空气的质量12634kg加热量
1.9×105kJ8-5有两股湿空气进行绝热混合,已知第一股气流的1=15m3/min,1=20℃,1=30%;第二股气流的2=20m3/min,2=35℃,2=80%如两股气流的压力均为1013×102Pa,试分别用图解法及计算法求混合后的焓、含湿量、温度、相对湿度解图解法略计算法查饱和空气状态参数1=20℃,=
2.337kPa,h1=
31.14kJ/kga2=35℃,=
5.622kPa,h2=
109.4kJ/kga
4.37g/kga
28.9g/kga
17.65kg
21.75kg焓=
74.34kJ/kga=
17.9g/kga查图得
28.5℃=73%8-6已知湿空气的60kJ/kga,t=25℃,试用B=
0.1013MPa的焓湿图,确定该湿空气的露点、湿球温度、相对湿度、水蒸气分压力解露点19℃湿球温度
20.8℃相对湿度69%
3.167kPa水蒸气分压力=2185Pa8-7在容积=60℃的__内,空气的温度和相对湿度分别为21℃及70%问空气的总质量及焓kg值各为多少?设当地大气压为B=
0.1013MPa解空气21℃对应的饱和压力
2.485kPa水蒸气的分压力=
1.7295kPa温度21℃和相对湿度分别为70%的空气焓
48.77kJ/kga干空气的质量
70.8kg空气的含湿量
10.8g/kga空气的总质量=
71.5kg空气的焓值
70.8×
48.77=
3452.9kJ8-8将温度1=15℃,1=60%的空气200m3加热到2=35℃,然后送入到干燥器空气在干燥器总与外界绝热的情况下吸收物料总的水份,离开干燥器的相对湿度增至3=90%设当地大气压力B=
0.1013MPa试求1空气在加热器中的吸热量;
(2)空气在干燥器中吸收的水份解查表1=15℃,=
1.704kPa2=35℃,=
5.622kPa计算状态参数1=15℃,1=60%时=
1.02kPa
6.33g/kga
31.15kJ/kga在加热器中是等湿过程
6.3g/kga
51.5kJ/kga查图得湿空气相对湿度2=18%干空气的质量
242.6kg加热量
4937.8kJ干燥器中是绝热过程h3=h2=
51.5kJ/kga由3=90%查表得=
12.64g/kga吸收的水份=
1538.4g8-9某空调系统每小时需要c=21℃,c=60%的湿空气12000m3已知新空气的温度1=5℃,1=80%,循环空气的温度2=25℃,2=70%新空气与循环空气混合后送入空调系统设当时的大气压力为
0.1013MPa试求
(1)需预先将新空气加热到多少度?
(2)新空气与循环空气的流量各为多少(kg/h)?解已知1=5℃,1=80%,2=25℃,2=70%查h-d图可得h1=
15.86kJ/kgad1=
4.32g/kga,h2=
60.63kJ/kgad2=
13.93g/kga求c=21℃,c=60%的水蒸气分压力hc=
44.76kJ/kga,dc=
9.3g/kga,=
2.485kPa,=
1.49kPa,求干空气质量14195kg/h根据混合空气的焓和含湿量计算公式可得6839kg/h7356kg/hh=
27.7kJ/kga根据d=d1=
4.32g/kga查图得t=17℃8-10为满足某车间对空气温度及相对湿度的要求,需将1=10℃,1=30%的空气加热加湿后再送入车间,设加热后空气的温度2=21℃,处理空气的热湿比=3500试求空气终了时的状态参数d
2、h
2、2解由1=10℃,1=30%,=3500查图得h2=56kJ/kga,d2=
13.5g/kga,2=85%8-11某空调系统每小时需要2=21℃,2=60%的湿空气若干(其中干空气质量4500kg/h)现将室外温度1=35℃,1=70%的空气经处理后达到上述要求
(1)求在处理过程中所除去的水分及放热量;
(2)如将35℃的纯干空气4500kg冷却到21℃,应放出多少热量设大气压力B=101325Pa解
(1)查h-d图2=21℃,2=60%1=35℃,1=70%得h1=
99.78kJ/kgad1=
25.17g/kgah2=
44.76kJ/kgad2=
9.3g/kga处理过程除去的水分=
71.4kg/h放热量=
247.6kJ/h
(2)将35℃的纯干空气4500kg冷却到21℃,放出热量=63630kJ8-12已知湿空气的温度=18℃,露点d=8℃试求相对湿度、绝对湿度及含湿量如将上述湿空气加热至40℃,其相对湿度、绝对湿度有何变化?如将其冷却至饱和状态,求其相对湿度与绝对湿度当时大气压力为
0.1013MPa解1查图得52%=
65.08m3/kg=
0.008kg/m
36.7g/kga2相对湿度2=14%=
19.5m3/kg绝对湿度=
0.0072kg/m33冷却至饱和状态3=100%饱和温度为8℃=
120.9m3/kg绝对湿度=
0.00827kg/m38-13冷却塔中水的温度由38℃被冷却至23℃,水流量100×103kg/h从塔底进入的湿空气参数为温度15℃,相对湿度50%塔顶排出的是温度为30℃的饱和空气求需要送入冷却塔的湿空气质量流量和蒸发的水量若欲将热水(38℃)冷却到进口空气的湿球温度,其他参数不变,则送入的湿空气质量流量又为多少?设大气压力B=101325Pa解查h-d图1=15℃,1=50%2=30℃,2=100%得h1=
28.45kJ/kgad1=
5.28g/kgah2=
99.75kJ/kgad2=
27.2g/kga由t3=38℃和t4=23℃,取水的平均定压比热=
4.1868kJ/kg.K水的焓值=
159.1kJ/kg=
96.3kJ/kg干空气的质量=
90.7×103kga/h送入湿空气的质量=
91.2×103kg/h蒸发的水量=1988kg/h
(2)查图湿球温度为
9.7℃,=
40.6kJ/kg=
168.3×103kga/h送入湿空气的质量=
169.2×103kg/h8-14某厂房产生余热16500kJ/h,热湿比=7000为保持室内温度2=27℃及相对湿度2=40%的要求,向厂房送入湿空气的温度1=19℃,求每小时的送风量为多少千克及厂房的产湿量大气压力B=101325Pa解厂房的余湿=
2.357kg/h查图得h2=
49.84kJ/kgh1=35kJ/kg,d1=
6.3g/kga送干空气量1112kg/h送风量=
1.12×103kg/h9-1压力为
0.1MPa,温度为20℃的空气,分别以
100、
300、500及1000m/s的速度流动,当被可逆绝热滞止后,问滞止温度及滞止压力各多少?解h1==
1.01×293=296kJ/kgh0=h1+当c=100m/s时h0=301kJ/kg,T0==298K,=
0.106MPa当c=300m/s时h0=341kJ/kg,T0=
337.6K,p0=
0.158MPa当c=500m/s时h0=421kJ/kg,T0=
416.8K,p0=
0.33MPa当c=1000m/s时h0=796kJ/kg,T0=
788.1K,p0=
0.308MPa9-2质量流量kg/s的空气在喷管内作定熵流动,在截面1-1处测得参数值p1=
0.3MPa,t1=200℃,c1=20m/s在截面2-2处测得参数值p2=
0.2MPa求2-2截面处的喷管截__解
0.
15840.2MPa采用渐缩喷管c1=20m/s较小忽略因此2-2截面处是临界点421K
0.6m3/kg323m/s
0.00185m39-3渐缩喷管进口空气的压力p1=
2.53MPa,t1=80℃,c1=50m/s喷管背压pb=
1.5MPa求喷管出口的气流速度c2,状态参数v
2、t2如喷管出口截__f2=1cm2,求质量流量解:
2.53=
1.
331.5MPa没有到临界滞止温度=
354.24K滞止压力=
2.56MPa
317.5m/s=304K
0.058m3/kg
0.55m3/s9-4如上题喷管背压pb=
0.1MPa求喷管出口的气流速度及质量流量?解
2.53=
1.33MPapb所以渐缩喷管进口截面压力p2=pc=
1.33MPa由定熵过程方程可得(按c1=0处理)=294Kc2=a==344m/s
0.0634m3/kg
0.543m3/s9-5空气流经喷管作定熵流动,已知进口截面上空气参数p1=
0.7MPa,t1=947℃,c1=0m/s喷管出口处的压力p2分别为
0.5MPa及
0.12MPa,质量流量均为kg/s试选择喷管类型,计算喷管出口截面处的流速及出口截__解
(1)p2=
0.5MPa
0.7=
0.37MPapb未到临界,选用渐缩喷管=1108K474m/s
0.636m3/kg
6.7cm2
(2)p2=
0.12MPa
0.7=
0.37MPapb选缩放喷管=737K985m/s
1.76m3/kg
8.9cm29-6空气流经一断面为
0.1m2的等截面通道,在截面1-1处测得c1=100m/s,p1=
0.15MPa,t1=100℃;在截面2-2处,测得c2=
171.4m/s,p2=
0.14MPa若流动无摩擦损失,求
(1)质量流量;
(2)截面2-2处的空气温度;
(3)截面1-1与截面2-2之间的传热量解
(1)质量流量
0.71m3/kg
14.08kg/s
(2)=
1.22m3/kg595K
(3)___1kJ/s9-7有p1=
0.18MPa,t1=300℃的氧气通过渐缩喷管,已知背压pb=
0.1MPa喷管出口直径d2=10mm如不考虑进口流速的影响,求氧气通过喷管的出口流速及质量流量解p2=
0.1MPa
0.18=
0.1MPa=pb出口为临界流速
416.7m/s质量流量=484K
1.26m3/kg
0.026kg/s9-8空气通过一喷管,进口压力p1=
0.5MPa,t1=600K,质量流量为
1.5kg/s如该喷管的出口处压力为p2=
0.1MPa,问应采用什么型式的喷管?如不考虑进口流速影响,求定熵膨胀过程中喷管出口气流流速及出口截__如为不可逆绝热流动,喷管效率η=
0.95,则喷管气体出口速度及出口截__各为多少?解
0.5=
0.264MPap2所以应采用缩放喷管1出口流速
0.6___=
378.8K
1.09m3/kg667m/s=
24.5cm22650m/s390K
1.12m3/kg=
25.8cm29-9某燃气p1=1MPa,t1=1000K,流经渐缩渐扩喷管已知喷管出口截面上的压力p2=
0.1MPa,进口流速c1=200m/s,喷管效率η=
0.95,燃气的质量流量50kg/s,燃气的比热k=
1.36,定压质量比热cp=1kJ/kg.K求喷管的喉部截__和出口截__解进口流速c1=200m/s20kJ/kg远小于燃气的进口焓=1000kJ/kg忽略出口流速
0.5436=
543.6K955m/s931m/s566K=
264.7kJ/kg.K
1.5m3/kg出口截__=805cm22喉部流速
0.535MPa=
847.4K552m/s
0.4193m3/kg喉部截__=380cm29-10水蒸气压力p1=
0.1MPa,t1=120℃以500m/s的速度流动,求其滞止焓、滞止温度和滞止压力解p1=
0.1MPa,t1=120℃时水蒸气焓h1=
2716.8kJ/kg,s1=
7.4681kJ/kg.K滞止焓h0=h1+c2/2=
2841.8kJ/kg查表得p0=
0.19MPat0=
185.7℃9-11水蒸气的初参数p1=2MPa,t1=300℃,经过缩放喷管流入背压pb=
0.1MPa的环境中,喷管喉部截__20cm2求临界流速、出口速度、质量流量及出口截__解h1=3023kJ/kg,s1=
6.765kJ/kg.Kpc=
0.546×2=
1.092MPahc=2881kJ/kg,vc=
2.0m3/kgh2=2454kJ/kg,v2=
1.53m3/kgcc=
532.9m/sc2=
1066.7m/s质量流量
0.533kg/s=
76.4cm29-12解h1=3231kJ/kg,节流后s=
7.203kJ/kg.Kh2=___8kJ/kg,v2=
0.2335m3/kgpb/p
0.546渐缩喷管c2=
407.4m/s
0.35kg/s9-13解查表得h2=2736kJ/kg由p1=2MPa等焓过程查表得x1=
0.97t1=
212.4℃
43.4K/MPa9-14解:查表得h1=3222kJ/kgh2=3066kJ/kgc2=
558.6m/s=519m/s动能损失21kJ/kg9-15解
0.199kJ/kg.K(理想气体的绝热节流过程温度相等)用损=
59.7kJ/kg9-16解由得355K=337m/s10-1蒸汽朗肯循环的初参数为
16.5MPa、550℃,试计算在不同背压p2=
4、
6、
8、10及12kPa时的热效率解朗肯循环的热效率h1为主蒸汽参数由初参数
16.5MPa、550℃定查表得h1=3433kJ/kgs1=
6.461kJ/kg.Kh2由背压和s1定查h-s图得p2=
4、
6、
8、
10、12kPa时分别为h2=
1946、19__、
2020、
2045、2066kJ/kgh3是背压对应的饱和水的焓查表得p2=
4、
6、
8、
10、12kPa时饱和水分别为h3=
121.
41、
151.
5、
173.
87、
191.
84、
205.29kJ/kg故热效率分别为
44.9%、44%、
43.35%、
42.8%、
42.35%10-2某朗肯循环的蒸汽参数为t1=500℃、p2=1kPa,试计算当p1分别为
4、
9、14MPa时;
(1)初态焓值及循环加热量;
(2)凝结水泵消耗功量及进出口水的温差;
(3)汽轮机作功量及循环净功;
(4)汽轮机的排汽干度;
(5)循环热效率解
(1)当t1=500℃,p1分别为
4、
9、14MPa时初焓值分别为h1=
3445、3___、3323kJ/kg熵为s1=
7.
09、
6.
658、
6.39kJ/kg.Kp2=1kPas2=s1对应的排汽焓h
21986、
1865、1790kJ/kg3点的温度对应于2点的饱和温度t3=
6.98℃、焓为
29.33kJ/kgs3=
0.106kJ/kg.K3`点压力等于p1,s3`=s3,t3`=
6.
9986、
7.
047、
7.072℃则焓h3`分别为
33.
33、
38.
4、
43.2kJ/kg循环加热量分别为q1=h1-h3`=
3411、
3347、
3279.8kJ/kg
(2)凝结水泵消耗功量h3`-h3进出口水的温差t3`-t3
(3)汽轮机作功量h1-h2循环净功h1-h2-h3`-h3
(4)汽轮机的排汽干度s2=s1=
7.
09、
6.
658、
6.39kJ/kg.Kp2=1kPa对应的排汽干度
0.
79、
0.
74、
0.71
(5)循环热效率=初焓值h1排汽焓h2焓h3`焓h3循环加热量q1=h1-h3`凝结水泵消耗功量h3`-h3进出口水的温差t3`-t3汽轮机作功量h1-h2循环净功循环热效率(%)
3445198633.
3329.
33341140.
01861459145542.783___
186538.
429.
3333479.
070.
0671521151245.
173323179043.
229.
333279.
813.
870.
0921533151946.7410-3一理想朗肯循环,以水作为工质,在循环最高压力为14MPa、循环最高温度540℃和循环最低压力7kPa下运行若忽略泵功,试求
(1)平均加热温度;
(2)平均放热温度;
(3)利用平均加热温度和平均放热温度计算循环热效率解1点焓和熵分别为3433kJ/kg、
6.529kJ/kg.K2点焓和熵分别为2027kJ/kg、
6.529kJ/kg.K3点焓和熵分别查饱和压力下的饱和水表为
163.38kJ/kg、
0.5591kJ/kg.K
(1)平均加热温度
547.7K
(1)平均放热温度
312.17K
(1)循环热效率43%10-4一理想再热循环,用水作为工质,在汽轮机入口处蒸汽的状态为14MPa、540℃,再热状态为3MPa、540℃和排汽压力7kPa下运行如忽略泵功,试求
(1)平均加热温度;
(2)平均放热温度;
(3)利用平均加热温度和平均放热温度计算循环热效率解1点焓和熵分别为3433kJ/kg、
6.529kJ/kg.K3点焓和熵分别查饱和压力下的饱和水表为
163.38kJ/kg、
0.5591kJ/kg.K再热入口焓B压力为3MPa,熵为
6.529kJ/kg.K,hB=2988kJ/kg再热出口焓A hA=3547kJ/kg,sA=
7.347kJ/kg.K2点焓和熵分别为2282kJ/kg、
7.347kJ/kg.K
(1)平均加热温度564K
(1)平均放热温度312K
(1)循环热效率
44.7%10-5某回热循环,新汽压力为10MPa,温度为400℃,凝汽压力50kPa,凝结水在混合式回热器中被2MPa的抽汽加热到抽汽压力下的饱和温度后经给水泵回到锅炉不考虑水泵消耗的功及其他损失,计算循环热效率及每千克工质的轴功解1点焓和熵分别为h1=3096kJ/kg、s1=
6.211kJ/kg.K排汽2点焓为h2=2155kJ/kg3点焓和熵分别查饱和压力下的饱和水表为h3=
340.57kJ/kg抽汽点4的焓(查2MPa和s4=s1)h4=2736kJ/kg2MPa对应的饱和温度
212.37℃,h5=
908.6kJ/kg求抽汽率=
0.237循环功量794kJ/kg热效率
36.2%10-6某厂的热电站功率12MW,使用背压式汽轮机p1=
3.5MPa,t1=435℃、p2=
0.8MPa,排汽全部用于供热假设煤的发热值为20000kJ/kg,计算电厂的循环热效率及耗煤量设锅炉效率为85%如果热、电分开生产,电能由p2=7kPa的凝汽式汽轮机生产,热能(
0.8MPa的230℃的蒸汽)由单独的锅炉供应,其他条件相同,试比较耗煤量设锅炉效率同上解1点的焓h1=3303kJ/kg、s1=
6.957kJ/kg.K排汽点焓(s2=s1)h2=2908kJ/kg锅炉进口水焓(
0.8MPa对应的饱和水焓)h3=
720.9kJ/kg热效率=
15.3%总耗煤量=
4.61kg/s=
16.6t/h有
15.3%的热能发电,发电煤耗为m1=m=
0.705kg/s=
2.54t/hp2=7kPa对应的排汽焓和锅炉进口水焓h2=2161kJ/kgh3=
163.38kJ/kg电的耗煤量=
1.96kg/s=
7.06t/h供热煤耗量相同
14.06t/h总煤耗m=
7.06+
14.06=
21.12t/h10-7小型供热、供电联合电站,进入汽轮机新蒸汽的压力为1MPa、温度为200℃,汽轮机供热抽汽压力为
0.3MPa,抽汽通过热交换器后变成
0.3MPa的饱和液体,返回动力循环系统汽轮机乏汽压力为40kPa汽轮机需要输出1MW的总功率,而热交换器要求提供500kW的供热率设汽轮机两段(即抽汽前后)的相对内效率都为
0.8试计算进入汽轮机的总蒸汽量和进入热交换器的抽汽量解
0.3MPa的饱和液体、饱和汽、汽化潜热的焓
561.4kJ/kg,
2725.5kJ/kg、
2181.8kJ/kg进入热交换器的抽汽量=
0.23kg/s新汽焓h1=2827kJ/kg,s1=
6.693kJ/kg.K排汽焓s2=s1h2=2295kJ/kg抽汽焓s3=s1h3=2604kJ/kg乏汽量=
2.25kg/s总蒸汽量m=m1+m2=
2.48kg/s10-8奥托循环压缩比=8,压缩冲程初始温度为27℃,初始压力为97kPa,燃料燃烧当中对工质的传热量为700kJ/kg,求循环中的最高压力、最高温度、循环的轴功及热效率设工质k=
1.41,=
0.73kJ/kg.K解热效率
57.4%轴功
401.5kW=
703.7K最高温度=
1662.6K
1.82MPa最高压力(定容)
4.3MPa10-9狄塞尔循环压缩比=15,压缩冲程初始压力为105kPa,初始温度为20℃,循环吸热量为1600kJ/kg,设工质k=
1.41,=
1.02kJ/kg.K求循环中各点压力、温度、热效率解2点的压力和温度=8__K
4.78MPa3点压力和温度p3=p22458K4点的压力和温度=
5.
40.443MPa=1231K热效率
4.2=52%10-10燃气轮机进气参数为p1=
0.1MPa、t1=17℃、=8,工质定压吸热终了温度t3=600℃,设k=
1.41,=
1.02kJ/kg.K求循环热效率、压气机消耗的功及燃气轮机装置的轴功解循环热效率=
45.3%p2==
0.8MPa=530K压气机消耗的功245kJ/kg=478K燃气轮机作功403kJ/kg燃气轮机装置的轴功158kJ/kg350kJ/kg411-1空气压缩致冷装置致冷系数为
2.5,致冷量为84600kJ/h,压缩机吸入空气的压力为
0.1MPa,温度为-10℃,空气进入膨胀机的温度为20℃,试求压缩机出口压力;致冷剂的质量流量;压缩机的功率;循环的净功率解压缩机出口压力故=
0.325MPaT3=20+273=293K=209K致冷量=
1.01×(263-209)=
54.5kJ/kg致冷剂的质量流量
0.43kg/s=368K压缩功w1=cpT2-T1=106kJ/kg压缩功率P1=mw1=
45.6kW膨胀功w2=cpT3-T4=
84.8kJ/kg膨胀功率:P2=mw2=
36.5kW循环的净功率:P=P1-P2=
9.1KW11-2空气压缩致冷装置,吸入的空气p1=
0.1MPa,t1=27℃,绝热压缩到p2=
0.4MPa,经冷却后温度降为32℃,试计算每千克空气的致冷量;致冷机消耗的净功;致冷系数解已知T3=32+273=305K=446K=205K致冷量=
1.01×(300-205)=96kJ/kg致冷机消耗的净功:W=cpT2-T1-cpT3-T4=
46.5kJ/kg致冷系数
2.0611-3蒸气压缩致冷循环,采用氟利昂R134a作为工质,压缩机进口状态为干饱和蒸气,蒸发温度为-20℃,冷凝器出口为饱和液体,冷凝温度为40℃,致冷工质定熵压缩终了时焓值为430kJ/kg,致冷剂质量流量为100kg/h求致冷系数;每小时的制冷量;所需的理论功率解在lgp-h图上查各状态点参数p1=
0.133MPah1=___kJ/kgs1=
1.739kJ/kg•Kp2=
1.016MPah2=430kJ/kgh3=419kJ/kgh5=h4=256kJ/kg致冷量q2=h1-h5=___-256=130kJ/kg每小时的制冷量:Q2=m×q2=12900kJ/h压缩功w=h2-h1=430-___=44kJ/kg致冷系数:
2.95理论功率P=mw=100×44/3600=
1.22kW11-4用一台氨蒸气压缩致冷机制冰,氨的蒸发温度为-5℃,冷凝温度为30℃,冷凝器中冷却水的进口温度为12℃,出口水温为20℃,欲在每小时内将1000kg0℃的水制成冰,已知冰的融解热为340kJ/kg,试求该致冷机每小时的制冷量;氨每小时的流量;致冷机的功率;冷却水每小时的消耗量解致冷机每小时的制冷量Q=1000×340=340000kJ在lgp-h图上查各状态点参数p1=
335.7kPah1=1452kJ/kgs1=
5.6856kJ/kg•Kp2=
1.1686MPah2=1620kJ/kgh5=h4=343kJ/kg致冷量q2=h1-h5=1___kJ/kg氨每小时的流量;=
305.2kg致冷机的功率P=mw=mh2-h1=14kW冷凝器热负荷Q1=mh2-h4=390000kJ/h冷却水每小时的消耗量=
1.16×104kg/h11-5一台氨致冷装置,其致冷量kJ/h,蒸发温度-15℃,冷凝温度30℃,过冷温度25℃,从蒸发器出口的蒸气为干饱和状态求
(1)理论循环的致冷系数;
(2)致冷剂的质量流量;
(3)消耗的功率解查表得压力和焓分别为h1=1400kJ/kgp1=
0.35MPas1=
5.75kJ/kg•Kh2=1650kJ/kgp2=
1.2MPas2=
5.75kJ/kg•Kh3=320kJ/kg制冷量q2=h1-h3=1080kJ/kg压缩功w=h2-h1=250kJ/kg
(1)致冷系数:
4.32
(2)致冷剂的质量流量=370kg/h
(3)消耗的功率
25.7kW11-611-7一台用氟利昂R134a为致冷剂的蒸汽压缩致冷装置,被用作室内供热,它要求的最大加热量是将标准状况下30m3/min的空气从5℃加热到30℃,冷凝器的最低温度必须较空气的最高温度高20℃,蒸发温度为-4℃求热泵的供热负荷;致冷剂流量;所需功率解
(1)热泵的供热负荷标准状况下30m3/min的空气的质量为=
38.7kg/min=
0.645kg/s
16.3kJ/s冷凝器温度为30+20=50℃,蒸发温度为-4℃查表得压力和焓分别为h1=395kJ/kgs1=
1.725kJ/kg•Kh2=430kJ/kgh3=272kJ/kg制热量q1=h1-h3+h2-h1=158kJ/kg压缩功w=h2-h1=35kJ/kg
(2)致冷剂的质量流量=
0.103kg/s
(3)消耗的功率
3.6kW11-8热泵利用井水作为热源,将20℃的空气8×104m3/h加热到30℃,使用氟利昂R134a为致冷剂,已知蒸发温度为5℃,冷凝温度为35℃,空气的定压容积比热为,井水的温度降低7℃,试求理论上必需的井水量、压缩机功率和压缩机的压气量(m3/h)解查表得压力和焓分别为h1=400kJ/kgh2=420kJ/kgh3=250kJ/kg制热量q1=h2-h3=170kJ/kg吸热量q2=h1-h3=150kJ/kg压缩功w=h2-h1=20kJ/kg加热空气额热量80000×
1.256×10=1×106kJ/h致冷剂流量=
5.88×103kg/h必需的井水量mw=mq2/
4.18*7=30143kg/h压缩机功率:
32.6kW氟利昂R134a在35℃时比容为
0.018m3/kg压缩机的压气量:
5.88×103/
0.018=
3.27×105m3/h11-9解制冷量Q=m2×cp×t2-t1=1000×
4.18×8=
3.344×104kJ/min蒸发器内压力
1.0017℃冷凝器内压力
4.2kPa补充水量Q/r=
3.344×104/2484/
0.98=
13.7kg/minPAGE5。