Galagan_teploteh (1)

64.Для сушки используют воздух при t1 = 20° С, 1 = 60%. В ка-

лорифере его подогревают до t2 = 95° С и направляют в сушилку, откуда он выходит при tB = 35° С. Вычислить конечное влагосодержание воздуха, расход воздуха и теплоту на 1 кг испаренной влаги. Решить задачу, пользуясь h — d-диаграммой.

65.Номер задачи соответствуют номеру 15.

66.И для нахождения последующих номеров необходимо от варианта отнять 50

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ НА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЛАЖНОГО ВОЗДУХА.

Влажный воздух – это смесь сухого воздуха и воды. По закону Дальтона давление влажного воздуха рв равно сумме парциальных давлений сухого воздуха рв и пара рп, находящегося в объеме влажного воздуха. Плотность пара в объеме влажного воздуха рп, кг/м3, называют абсолютной влажностью воздуха.

Каждому состоянию влажного воздуха соответствует вполне определенное максимальное возможное значение плотности пара

рп.м.

Если температура влажного воздуха t меньше или равна температуре насыщения tн водяного пара при давлении смеси р, то величина рп.м определяется по температуре t с помощью таблиц насыщенного водяного пара.

Если температура смеси t больше tn, то рп.м определяется по таблицам перегретого водяного пара для значений t и р.

Величину = рп/рп.м называют относительной влажностью воздуха.

Величина соответствует полному насыщению воздуха влагой без изменения его температуры.

Если температура воздуха t<tB, то рп.м принимается равным давлению влажного воздуха. При нагревании влажного воздуха

61

выше температуры насыщении водяного пара при давлении смеси относительная влажность воздуха не изменяется.

Температура, при которой вследствие охлаждения ненасыщенный влажный воздух становится насыщенным ( = 100%), называется температурой точки росы tp.

Отношение массы пара тп, находящегося во влажном воздухе, к массе сухого воздуха тв называют влагосодержанием d:

x mп п

mв в

Значение х можно определить по приближенному соотноше-

нию

x 622	pп	622	pп.м	,г / кг сухого воздуха
	p pп
			p pп.м.

Энтальпия влажного воздуха

h = hв + х∙hп,

где hв и hn — соответственно энтальпия 1 кг сухого воздуха и водяного пара.

Расчетная формула для определения энтальпии влажного воз-

духа

h = t + х(2 500+1,93∙t), кДж/кг.

Состояние влажного воздуха характеризуется параметрами, которые определяют его свойства как сушильного агента и используются в расчетах сушильных установок.

62

Рис.7 - Диаграмма Рамзина (i - d диаграмма)

Связь между параметрами влажного воздуха: влагосодержанием x,температурой t, относительной влажностью , энтальпией i легко определяется по h – d диаграмме, она также известна как диаграмме Рамзина, приведена в приложении в конце всех заданий с помощью которой преимущественно и решаются задачи по состоянию влажного воздуха. Ниже приведены различные способы определения параметров влажного воздуха с помощью диаграммы Рамзина при различных условиях обработки

63

64

65

66

Контрольная работа №4 по разделу «РЕАЛЬНЫЕ ГАЗЫ. ВОДЯНОЙ ПАР»

Задание на контрольную работу № 4

Все задания решаются с помощью h-S диаграммы (электронный вариант программы построения любых диаграмм состояния вещества получить к преподавателя). Путь решения показать графически и аналитически. Номер задачи и её параметры выбирать из таблицы в соответствии с вариантом.

Числовые данные к задачам контрольной работы № 4 Таблица №6

Задача	Величина	Последняя цифра варианта
		1	2	3	4	5	6		7	8	9	0
1 (для	х	0,91	0,9	0,92	0,94	0,96	0,94		0,96	0,94	0,92	0,9
первого, четвертого,	р, МПа	1	1,5	2	3	4	5		6	7	7	10
седьмого десятка,)	t,оС	400	420	440	460	480	500		520	540	560	580
2 (для	t,оС	270	480	290	320	400	530		420	500	520	560
второго, пятого,	S,кДж/кг∙К	7,7	8,2	7,4	7,5	7,7	8		7,3	7,5	6,7	7,3
шестого десятка,)
3 (для	tx,°С	139	143	132	145	165	130		120	160	170	189
третьего, восьмого,	х	0,94	0,9	0,92	0,94	0,96	0,94		0,96	0,94	0,92	0,9
девятого десятка,)		5	6	7	8	9	10		12	13	14	15
				67

1.Влажный насыщенный водяной пар со степенью сухости х перегревается при постоянном абсолютном давлении р до температуры t. На сколько градусов перегрет пар? Какое количество теплоты затрачивается на подсушку и перегрев пара?

2.1 кг перегретого водяного пара, имея температуру t и энтропию S охлаждается в процессе постоянного объема до состояния, когда энтальпия пара становится равной 2500 кДж/кг. Определить состояние пара и его параметры в конце процесса, а также количество отведенной теплоты.

3.Влажный насыщенный водяной пар, имея начальные параметры tx и х , сжимается в процессе без теплообмена с окружающей средой. При этом объем пара уменьшается в раз. Определить состояние и параметры пара в конце процесса сжатия, а также изменение удельной энтальпии и работу 1 кг пара в процессе.

Контрольная работа №5 по разделу «ТЕПЛОПРОВОДНОСТЬ»

Задание на контрольную работу № 5

КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ Номера вопросов соответствуют номерам вариантов. Для

варианта 21 номер вопроса 1, т.е. в промежутке от 21 до 40, от номера варианта необходимо отнять 20. Для варианта 41 номер вопроса 1, т.е. в промежутке от 41 до 60, от номера варианта необходимо отнять 40. Соответственно , номер вопроса 61 варианта так же 1, т.е. в промежутке от 61 до 80, от номера варианта необходимо отнять 60. Номер вопроса 81 варианта так же 1, т.е. в промежутке от 81 до 100, от номера варианта необходимо отнять 80.

1. Что такое температурное поле и температурный гради-

ент?

2. Что такое стационарное и нестационарное температурное поле?

68

3.Приведите примеры осесимметричного и сферического (центрального) температурных полей. В каких координатах удобно аналитически выражать указанные температурные поля?

4.Что такое плотность теплового потока q, и линейная плотность теплового потока qL? Какова связь между плотностью теплового потока q на поверхности цилиндрической стенки диаметром dи соответствующей величиной qL?

5.Сформулируйте закон теплопроводности Фурье.

6.Дайте определение коэффициента теплопроводности λ. Приведите примерные значения коэффициента теплопроводности λ для газов, жидкостей, строительных и изоляционных материалов и металлов.

7.Плоская однородная стенка толщиной с коэффициентом теплопроводности λ заменена двухслойной стенкой толщиной каждого слоя /2. Коэффициент теплопроводности первого слоя в два раза меньше, т.е. λ/2, а второго слоя в два раза больше, т.е. 2λ. Будет ли по термическому сопротивлению эта стенка эквивалентна однослойной?

8.Коэффициент теплопроводности материала плоской

стенки линейно зависит от температуры, т.е. λ = λ0(1 + bt). Покажите, что плотность теплового потока через плоскую стенку определяют по той же формуле, что и при постоянном коэффициенте

теплопроводности, если его отнести к средней арифметической температуре

9. Коэффициент теплопроводности материала цилиндрического изоляционного слоя линейно зависит от температуры. Покажите, что в этом случае линейный тепловой ток qL определяют по той же формуле, что и при постоянном значении коэффициента λ, если его отнести к средней арифметической температуре стенки

69

Изобразите графически характер распределения температуры по толщине плоской трехслойной стенки для стационарного теплового режима при следующем соотношении коэффициентов теплопроводности материала каждого слоя: λ1: λ2:λ3 = 2:1:1,5, приняв толщины слоев одинаковыми.

10. Начертите график распределения температуры в плоской однослойной стенке и в пограничных слоях горячей и холодной жидкостей, омывающих стенку, при стационарном тепловом режиме, отразив следующее соотношение термических сопротивлений теплоотдачи и теплопроводности:

1 ст 1 3 2 1

1 ст 2

11. Изобразите графически характер распределения температуры по толщине плоской трехслойной стенки для стационарного теплового режима при следующих соотношениях между коэффициентами теплопроводности материала каждого слоя:

1 2 3; 1 2 3

12.Что такое критический диаметр тепловой изоляции?

13.Установите характер распределения температуры в плоской однослойной стенке при стационарном тепловом режиме с учетом зависимости коэффициента теплопроводности материала стенки от температуры λ = λ(t), т.е. покажите, что график t = f(x) вогнутый, если функция λ = λ(t)убывающая; график t = f(x) выпуклый, если функция λ = λ(t)возрастающая, а при λ = const зависимость t = f(x) линейная.

14.Покажите, что для плоской многослойной стенки при стационарном тепловом режиме график изменения температуры как функция термического сопротивления t=f( /λ) представляет прямую линию.

70