ГАЗОВЫЕ СМЕСИ. ТЕПЛОЕМКОСТЬ ГАЗОВ

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ТЕПЛОВЫХ УСТАНОВОК

Методические указания к расчетно-графической работе

по дисциплине «Теплотехника и ТТО»

Самара 2007

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение высшего

профессионального образования

«Самарский государственный архитектурно-строительный университет»

Кафедра гидравлики и теплотехники

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ ТЕПЛОВЫХ УСТАНОВОК

Методические указания к расчетно-графической работе

по дисциплине «Теплотехника и ТТО»

Утверждены редакционно-издательским

Советом университета 19 января 2007г.

Самара 2007

Составители: Вытчиков Юрий Серафимович,

Зотов Юрий Николаевич,

Зеленцов Данила Владимирович

УДК 621.1.016(07)

Термодинамические расчеты тепловых установок: Методические указания к расчетно-графической работе по дисциплине «Теплотехника и ТТО» /Сост.: Ю.С. Вытчиков, Ю.Н. Зотов, Д.В. Зеленцов; Самарск. гос. арх.-строит. ун-т. Самара, 2007. – 39с.

Даются краткие теоретические сведения по всем разделам выполняемой работы с необходимыми графическими иллюстрациями и примерами расчетов.

Целью выполнения данной расчетно-графической работы является закрепление у студентов знаний по важнейшим разделам курса «Теплотехника и ТТО» и развитие навыков выполнения теплотехнических расчетов с применением р-v; T-s; i-s диаграмм.

Методические указания составлены в соответствии с программой курса «Теплотехника и ТТО» для студентов специальности 290600 очной формы обучения (4-й курс, 7-й семестр).

Редактор Л.И. Глезерова

Технический редактор А.И. Непогодина

Корректор Е.М. Фоменкова

Подписано в печать 14.02.07. Формат 60х84¹/₁₆. Печать оперативная. Бумага офсетная. Уч.-изд. л. 2,5. Усл. печ. л. 2,46. Тираж 100экз. Заказ №

443001 Самара, ул. Молодогвардейская, 194

Самарский государственный архитектурно-строительный университет.

ООО Издательство «СамЛЮКСПРИНТ»

443080 Самара, ул. Революционная, 70-П, офис 301А.

Телефоны: (846) 279-21-38, 267-58-73, 267-58-74

Расчетно-графическая работа выполняется в соответствии с выданным заданием и включает в себя расчетную и графические части.

Расчетная часть состоит из трех разделов:

1. Газовые смеси. Теплоемкость газов.

2. Циклы двигателей внутреннего сгорания.

3. Водяной пар. Паросиловые установки.

Графическая часть работы выполняется на листе формата А2 и содержит в себе изображение цикла двигателя внутреннего сгорания (ДВС) в р-v и T-s диаграммах, схему паросиловой установки и изображение цикла Ренкина в T-s и i-s диаграммах.

Характерные точки циклов наносятся в соответствии с результатами расчетов в выбранном масштабе.

ГАЗОВЫЕ СМЕСИ. ТЕПЛОЕМКОСТЬ ГАЗОВ

Для выполнения первого раздела задания необходимо изучить следующие вопросы: параметры состояния рабочего тела, газовые смеси, теплоемкость газов.

Под газовыми смесями понимают механическую смесь нескольких газов, химически между собой не взаимодействующих. Состав газовой смеси определяется количеством каждого из газов, входящих в смесь, и может быть задан массовыми m_i или объемными r_i долями:

m_i = M_i / M; r_i = V_i / V,

где M_i – масса i-го компонента, V_i – объем i-го компонента, M и V – масса и объем всей смеси соответственно.

Очевидно, что

М₁ + М₂ +…+М_n = M;

m₁ + m₂ +…+m_n = 1,

а также

V₁ + V₂ +…+ V_n = V;

r₁ + r₂ +…+r_n = 1.

Для удобства решения практических задач со смесями газов введено понятие о кажущейся молекулярной массе смеси газов, которая представляет собой среднюю массу из действительных молекулярных масс отдельных компонентов смеси.

Уравнение состояния смеси газов имеет следующий вид:

p·V = M·R_см·Т.

На смеси газов распространяется понятие универсальной газовой постоянной:

m_см·R = 8314 Дж/(кмоль×К).

Связь между давлением газовой смеси р и парциальным давлением отдельных компонентов р_i, входящих в смесь, устанавливается законом Дальтона:

.

Если заданы состав газовой смеси, а также характеристики составляющих смесь газов, то можно рассчитать необходимые характеристики смеси по приводимым в табл. 1 формулам.

Таблица 1

Поиск по сайту: