termo4.2.pdf

Zadania z Termodynamiki II

Zestaw II.4

1. Pole prħdkoĻci pþynu w okrĢgþym przewodzie opisuje rwnanie w(r) = w o [1-(r/R) m ], gdzie:

R- promieı wewnħtrzny przewodu, wo Î maksymalna prħdkoĻę w osi przewodu ( dla r = 0 ),

m Î staþa zaleŇna od rodzaju ( charakteru przepþywu ). Wyprowaę zaleŇnoĻę okreĻlajĢcĢ

ĻredniĢ prħdkoĻę objħtoĻciowĢ w v .

Odp: w v = w o m/(m+2).

2. Para wodna po rozprħŇeniu w turbinie kierowana jest do skraplacza. Strumieı pary

m = 125 t/h. Stan pary na wlocie do skraplacza okreĻlajĢ parametry p 1 = 4,5 kPa, x 1 = 0,89.

OkreĻlię Ļrednicħ kręca wlotowego do skraplacza, jeŇeli prħdkoĻę pary wynosi w = 120 m/s.

Odp: d = 3,22 m.

3. Gaz ziemny wypþywajĢcy ze zþoŇa ma nastħpujĢcy skþad: z CH4 = 0,7, z N2 = 0,25, z He =

0,05. OkreĻlię dla tej mieszaniny krytyczny stosunek ciĻnieı, liczbħ prħdkoĻci i liczbħ

przepþywu izentropowego.

Odp: bs = 0,536, a = 1,073, Y smax = 0,677.

4. Ze zbiornika, w ktrym parametry poczĢtkowe wynoszĢ p 0 = 6 MPa, T 0 = 373 K, wypþywa

tlen do Ļrodowiska o ciĻnieniu p ot = 3,6 MPa .Obliczyę prħdkoĻę wypþywu w 2s i strumieı

masy m s tlenu, traktujĢc otwr wylotowy jak dyszħ zbieŇnĢ o minimalnym polu przekroju

A min = 20 mm 2 . ZaþoŇyę, Ňe prħdkoĻę na wlocie do dyszy jest bliska zeru, gaz jest doskonaþy a

przepþyw izentropowy.

Odp: w 2s = 303 m/s , m s = 0,256 kg/s.

5. Powietrze / gaz doskonaþy / o parametrach poczĢtkowych p 1 = 1 MPa, T 1 = 623 K i

prħdkoĻci w 1 = 250 m/s przepþywa przez dyszħ zbieŇnĢ do przestrzeni, w ktrej panuje

ciĻnienie

p ot = 250 kPa. Pole przekroju wylotowego dyszy wynosi A 2 = 1500 mm 2 . Wyznaczyę

strumieı masy m s i prħdkoĻę wylotowĢ w 2s powietrza.

Odp: m s = 2,78 kg/s, w 2s = 470 m/s.

6. Gaz doskonaþy o parametrach spoczynkowych p o = 0,4 MPa, T o = 600K przepþywa

izentropowo przez dyszħ zbieŇnĢ do przestrzeni, w ktrej panuje ciĻnienie pot = 100kPa.

Obliczyę, ile razy wzrosnĢ : a) masa m s strumienia gazu przepþywajĢcego przez dyszħ,

b) prħdkoĻę wylotowa w 2s , jeŇeli temperatura spoczynkowa gazu zmaleje 2-krotnie

( To = 300 ).

Odp:a) m s / m s = 1,414, b) w 2s / w 2s = 0,707.

7. Azot ( gaz doskonaþy ) o parametrach spoczynkowych p 0 = 250 kPa, T 0 = 400 K przepþywa

izentropowo przez dyszħ zbieŇnĢ do przestrzeni, w ktrej panuje ciĻnienie p ot = 100 kPa.

Obliczyę ile razy wzrosnĢ: a) parametry p 2 i T 2s oraz prħdkoĻę w 2s w wylotowym przekroju

dyszy, b) masa m s strumienia gazu przepþywajĢcego przez dyszħ, jeŇeli ciĻnienie w

przestrzeni za dyszĢ zostanie podwyŇszone 2-krotnie ( p ot = 2 p ot ).

Odp: a) p 2 / p 2 = 1,514, T 2s / T 2s = 1,126, w 2s / w 2s = 0,609,

b) m s / m s = 0,818.

8. W butli spawalniczej o objħtoĻci V = 40 l znajduje siħ tlen pod ciĻnieniem p o1 = 12 MPa

i w temperaturze T 1 = 290 K. Na skutek nieszczelnoĻci zaworu tlen z butli przedostaje siħ do

otoczenia. OkreĻlię czas po upþywie ktrego ciĻnienie spadnie do p 02 = 0,5 MPa, jeŇeli

wiadomo, Ňe powierzchnia nieszczelnoĻci (traktowanej jak dysza Bendemanna) wynosi

A 2 = 0,5 mm 2 . PrzyjĢę, Ňe temperatura otoczenia nie ulega zmianie.

Odp: t = 1287 s.

9. Dwutlenek wħgla CO 2 / gaz doskonaþy / przepþywa przez dyszħ de Lavala z przestrzeni o

parametrach p 0 = 0,8 MPa, T 0 = 500 K do przestrzeni , w ktrej ciĻnienie p ot = 0,15 MPa.

Strumieı masy powietrza wynosi m s = 0,3 kg/s. OkreĻlię pole powierzchni otworu

wylotowego A 2 oraz prħdkoĻę wypþywu w 2s .

Odp: A 2 = 2,45*10 Î4 m 2 , w 2s = 509,5 m/s.

10. Powietrza / gaz doskonaþy / rozprħŇa siħ izentropowo w dyszy de Lavala od ciĻnienia

p 0 = 500 kPa do p ot = 100 kPa. PrħdkoĻę wypþywu gazu z dyszy wynosi w 2s = 500 m/s.

Przekrj wylotowy dyszy ma pole A 2 = 30 cm 2 . Strumieı masy gazu przepþywajĢcego przez

dyszħ ma wartoĻę m s = 3 kg/s. Obliczyę Ļrednicħ d 1 dolotowego przekroju dyszy.

Odp: d 1 = 52,8 mm.

Plik z chomika:

Inne pliki z tego folderu:

Inne foldery tego chomika: