Теплотехника

Определить плотность теплового потока через стенку, состоящую из слоя стали (δ₁ = 2,5 мм) и слоя олова (δ₂ = 0,2 мм), если температуры поверхностей стенки t₁ = 85 °C, t₂ = 70 °C (λ_ст = 65 Вт/м∙град). Определить температуры соприкасающихся слоев.

Определить плотность теплового потока через стенку камеры, состоящей из слоя стали (δ₁ = 2 мм) и слоя теплоизоляции из асбеста (δ_из = 6 мм), если коэффициенты теплоотдачи α₁ = 20 Вт/м²∙гр, α₂ = 5 Вт/м²∙гр, температуры сред t₁ = -8 °C, t₂ = -20 °C (λ_ст = 65 Вт/м∙гр, λ_из = 0,06 Вт/м∙гр). Построить график Т = Т(х).

Определить основные параметры рабочего тела в переходных точках идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты, степень сжатия, термический КПД и полезную работу. Заданы характеристики цикла λ = 1,8 и ρ = 1,4. В начальной точке цикла p₁ = 0,1 МПа и t₁ = 67° С. Температура в конце адиабатного процесса сжатия рабочего тела равна 600° С. Рабочее тело — 1 кг сухого воздуха. Изобразить цикл в pv и Ts-координатах.

Как изменяется температура газа при изобарном и адиабатном расширении? Ответ проиллюстрируйте графиками процессов в pv- и Ts-диаграммах.

Водяной пар, имея начальные параметры p₁ и x₁, нагревается при постоянном давлении до температуры t₂, затем дросселируется до давления p₃.
При давлении p₃ пар попадает в сопло Лаваля, где расширяется до давления p₄. Определить, используя iS-диаграмму водяного пара:
- количество теплоты, подведенной к пару в процессе 1-2;
- изменение внутренней энергии, а также конечную температуру t3 в процессе дросселирования 2-3;

Газ массой G содержится в цилиндре под поршнем площадью F. Начальная высота газового объема Y₁. Вследствие нагревания газа поршень поднимается в цилиндре до высоты Y₂. При этом поршень давит на газ с постоянной силой P_сил. Определить работу и теплопоток в процессе расширения газа, а также термические параметры газа - давление, удельный объем, температуру (p, V, T) до и после процесса и изменение калорических параметров в процессе - удельной внутренней энергии, удельной энтальпии, удельной энтропии (ΔU, Δi, ΔS).

Водяной пар, имея начальные параметры p₁ и x₁, нагревается при постоянном давлении до температуры t₂, затем дросселируется до давления p₃.
При давлении p₃ пар попадает в сопло Лаваля, где расширяется до давления p₄. Определить, используя iS-диаграмму водяного пара:
- количество теплоты, подведенной к пару в процессе 1-2;
- изменение внутренней энергии, а также конечную температуру t3 в процессе дросселирования 2-3;

Газ массой G содержится в цилиндре под поршнем площадью F. Начальная высота газового объема Y₁. Вследствие нагревания газа поршень поднимается в цилиндре до высоты Y₂. При этом поршень давит на газ с постоянной силой P_сил. Определить работу и теплопоток в процессе расширения газа, а также термические параметры газа - давление, удельный объем, температуру (p, V, T) до и после процесса и изменение калорических параметров в процессе - удельной внутренней энергии, удельной энтальпии, удельной энтропии (ΔU, Δi, ΔS).

Компрессор всасывает 100 м³/ч воздуха при температуре t = 27° С и давлении p₁ = 0,1 МПа и сжимает его до давления p₂ = 6,4 МПа. Принимая процесс сжатия политропным с показателем m = 1,2, определить работу, затраченную на сжатие воздуха в компрессоре.