【正文】 、 kJ/()3點(diǎn)焓和熵分別查飽和壓力下的飽和水表為：、 kJ/()（1） 平均加熱溫度（2） 平均放熱溫度（3） 循環(huán)熱效率43％104一理想再熱循環(huán)，用水作為工質(zhì)，在汽輪機(jī)入口處蒸汽的狀態(tài)為14 MPa、540℃，再熱狀態(tài)為3 MPa、540℃和排汽壓力7 kPa下運(yùn)行。如忽略泵功，試求：（1）平均加熱溫度；（2）平均放熱溫度；（3）利用平均加熱溫度和平均放熱溫度計算循環(huán)熱效率。解：1點(diǎn)焓和熵分別為：3433kJ/kg、 kJ/()3點(diǎn)焓和熵分別查飽和壓力下的飽和水表為：、 kJ/()再熱入口焓B：壓力為3 MPa， kJ/()，hB=2988 kJ/kg再熱出口焓A：hA=3547 kJ/kg，sA= kJ/()2點(diǎn)焓和熵分別為：2282kJ/kg、 kJ/()（4） 平均加熱溫度564K（5） 平均放熱溫度312K（6） 循環(huán)熱效率％105某回?zé)嵫h(huán)，新汽壓力為10 MPa，溫度為400℃，凝汽壓力50kPa，凝結(jié)水在混合式回?zé)崞髦斜? MPa的抽汽加熱到抽汽壓力下的飽和溫度后經(jīng)給水泵回到鍋爐。不考慮水泵消耗的功及其他損失，計算循環(huán)熱效率及每千克工質(zhì)的軸功。解：1點(diǎn)焓和熵分別為：h1=3096kJ/kg、s1= kJ/()排汽2點(diǎn)焓為：h2=2155kJ/kg3點(diǎn)焓和熵分別查飽和壓力下的飽和水表為：h3=抽汽點(diǎn)4的焓（查2 MPa和s4=s1）：h4=2736 kJ/kg2 ℃，h5= kJ/kg求抽汽率＝循環(huán)功量：794 kJ/kg熱效率：％106 某廠的熱電站功率12MW，使用背壓式汽輪機(jī)p1＝ ，t1＝435℃、p2＝ MPa，排汽全部用于供熱。假設(shè)煤的發(fā)熱值為20000kJ/kg，計算電廠的循環(huán)熱效率及耗煤量。設(shè)鍋爐效率為85％。如果熱、電分開生產(chǎn)，電能由p2＝7kPa的凝汽式汽輪機(jī)生產(chǎn)，熱能（ MPa的230℃的蒸汽）由單獨(dú)的鍋爐供應(yīng)，其他條件相同，試比較耗煤量。設(shè)鍋爐效率同上。解：1點(diǎn)的焓h1=3303 kJ/kg、s1= ()排汽點(diǎn)焓（s2=s1）h2=2908 kJ/kg鍋爐進(jìn)口水焓（ MPa對應(yīng)的飽和水焓）h3= kJ/kg熱效率：＝％總耗煤量：＝％的熱能發(fā)電，發(fā)電煤耗為：m1=m= kg/s＝ t/hp2＝7kPa對應(yīng)的排汽焓和鍋爐進(jìn)口水焓：h2=2161 kJ/kg h3= kJ/kg電的耗煤量：＝ kg/s＝ t/h t/h?？偯汉模簃=+= t/h107小型供熱、供電聯(lián)合電站，進(jìn)入汽輪機(jī)新蒸汽的壓力為1 MPa、溫度為200℃， MPa， MPa的飽和液體，返回動力循環(huán)系統(tǒng)。汽輪機(jī)乏汽壓力為40kPa。汽輪機(jī)需要輸出1MW的總功率，而熱交換器要求提供500kW的供熱率。設(shè)汽輪機(jī)兩段（即抽汽前后）。試計算進(jìn)入汽輪機(jī)的總蒸汽量和進(jìn)入熱交換器的抽汽量。解： MPa的飽和液體、飽和汽、汽化潛熱的焓： kJ/kg， kJ/kg、 kJ/kg進(jìn)入熱交換器的抽汽量：＝新汽焓h1=2827 kJ/kg，s1= kJ/()排汽焓(s2=s1)h2=2295 kJ/kg抽汽焓(s3=s1)h3=2604 kJ/kg乏汽量：＝ kg/s總蒸汽量：m=m1+m2= kg/s108奧托循環(huán)壓縮比＝8，壓縮沖程初始溫度為27℃，初始壓力為97kPa，燃料燃燒當(dāng)中對工質(zhì)的傳熱量為700 kJ/kg，求循環(huán)中的最高壓力、最高溫度、循環(huán)的軸功及熱效率。設(shè)工質(zhì)k=，＝ kJ/()。解：熱效率％軸功：＝最高溫度＝最高壓力（定容）109狄塞爾循環(huán)壓縮比＝15，壓縮沖程初始壓力為105kPa，初始溫度為20℃，循環(huán)吸熱量為1600 kJ/kg，設(shè)工質(zhì)k=，＝()。求循環(huán)中各點(diǎn)壓力、溫度、熱效率。解：2點(diǎn)的壓力和溫度：＝889K MPa3點(diǎn)壓力和溫度：p3=p2 2458K4點(diǎn)的壓力和溫度：＝ MPa＝1231K熱效率： ＝52％10－10燃?xì)廨啓C(jī)進(jìn)氣參數(shù)為p1＝、t1＝17℃、＝8，工質(zhì)定壓吸熱終了溫度t3＝600℃，設(shè)k=，＝()。求循環(huán)熱效率、壓氣機(jī)消耗的功及燃?xì)廨啓C(jī)裝置的軸功。解：循環(huán)熱效率=%p2== MPa ＝530K壓氣機(jī)消耗的功：245 kJ/kg＝478K燃?xì)廨啓C(jī)作功：403 kJ/kg燃?xì)廨啓C(jī)裝置的軸功158 kJ/kg 350 kJ/kg4第十一章 制冷循環(huán)，致冷量為84600kJ/h，溫度為10℃，空氣進(jìn)入膨脹機(jī)的溫度為20℃，試求：壓縮機(jī)出口壓力；致冷劑的質(zhì)量流量；壓縮機(jī)的功率；循環(huán)的凈功率。解：壓縮機(jī)出口壓力 故：＝ MPa T3=20+273=293K ＝209K致冷量：＝（263209）＝＝368K壓縮功：w1=cp(T2T1)=106 kJ/kg壓縮功率：P1=mw1=膨脹功：w2= cp(T3T4)= kJ/kg膨脹功率:P2=mw2=循環(huán)的凈功率:P=P1P2= KW112空氣壓縮致冷裝置，吸入的空氣p1=，t1=27℃，絕熱壓縮到p2=，經(jīng)冷卻后溫度降為32℃，試計算：每千克空氣的致冷量；致冷機(jī)消耗的凈功；致冷系數(shù)。解：已知T3=32+273=305K＝446K＝205K致冷量：＝（300205）＝96kJ/kg致冷機(jī)消耗的凈功: W=cp(T2T1)－cp(T3T4)=致冷系數(shù)：11－3蒸氣壓縮致冷循環(huán)，采用氟利昂R134a作為工質(zhì)，壓縮機(jī)進(jìn)口狀態(tài)為干飽和蒸氣，蒸發(fā)溫度為20℃，冷凝器出口為飽和液體，冷凝溫度為40℃，致冷工質(zhì)定熵壓縮終了時焓值為430kJ/kg，致冷劑質(zhì)量流量為100kg/h。求：致冷系數(shù)；每小時的制冷量；所需的理論功率。解：在lgph圖上查各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)。,p1= h1=386kJ/kg s1= kJ/(kg?K),p2= MPa h2=430 kJ/kg,h3=419 kJ/kgh5=h4=256 kJ/kg致冷量：q2=h1h5=386256=130 kJ/kg每小時的制冷量:Q2=mq2=12900kJ/h壓縮功：w=h2h1=430386=44 kJ/kg致冷系數(shù):理論功率P=mw=10044/3600=114用一臺氨蒸氣壓縮致冷機(jī)制冰，氨的蒸發(fā)溫度為5℃，冷凝溫度為30℃，冷凝器中冷卻水的進(jìn)口溫度為12℃，出口水溫為20℃，欲在每小時內(nèi)將1000kg0℃的水制成冰，已知冰的融解熱為340kJ/kg，試求：該致冷機(jī)每小時的制冷量；氨每小時的流量；致冷機(jī)的功率；冷卻水每小時的消耗量。解：致冷機(jī)每小時的制冷量：Q=1000340=340000 kJ在lgph圖上查各狀態(tài)點(diǎn)參數(shù)。p1= h1=1452kJ/kg s1= kJ/(kg?K)p2= MPa h2=1620 kJ/kgh5=h4=343 kJ/kg致冷量：q2=h1h5=1114 kJ/kg氨每小時的流量；＝致冷機(jī)的功率：P=mw=m(h2h1)=14kW冷凝器熱負(fù)荷：Q1=m(h2h4)=390000 kJ/h冷卻水每小時的消耗量：=104kg/h115一臺氨致冷裝置，其致冷量kJ/h，蒸發(fā)溫度－15℃，冷凝溫度30℃，過冷溫度25℃，從蒸發(fā)器出口的蒸氣為干飽和狀態(tài)。求（1）理論循環(huán)的致冷系數(shù)；（2）致冷劑的質(zhì)量流量；（3）消耗的功率。解：查表得壓力和焓分別為：h1=1400 kJ/kg, p1=, s1= kJ/(kg?K) h2=1650 kJ/kg, p2=, s2= kJ/(kg?K), h3=320 kJ/kg制冷量：q2=h1h3=1080 kJ/kg壓縮功：w=h2h1=250 kJ/kg（1）致冷系數(shù):（2）致冷劑的質(zhì)量流量：＝370kg/h（3）116117一臺用氟利昂R134a為致冷劑的蒸汽壓縮致冷裝置，被用作室內(nèi)供熱，它要求的最大加熱量是將標(biāo)準(zhǔn)狀況下30m3/min的空氣從5℃加熱到30℃，冷凝器的最低溫度必須較空氣的最高溫度高20℃，蒸發(fā)溫度為4℃。求：熱泵的供熱負(fù)荷；致冷劑流量；所需功率。解：（1）熱泵的供熱負(fù)荷：標(biāo)準(zhǔn)狀況下30m3/min的空氣的質(zhì)量為：=冷凝器溫度為30+20＝50℃，蒸發(fā)溫度為4℃查表得壓力和焓分別為：h1=395 kJ/kg, s1= kJ/(kg?K) h2=430 kJ/kg, h3=272 kJ/kg制熱量：q1=h1h3+h2h1=158 kJ/kg壓縮功：w=h2h1=35 kJ/kg（2）致冷劑的質(zhì)量流量：＝（3）118熱泵利用井水作為熱源，將20℃的空氣8104m3/h加熱到30℃，使用氟利昂R134a為致冷劑，已知蒸發(fā)溫度為5℃，冷凝溫度為35℃，空氣的定壓容積比熱為，井水的溫度降低7℃，試求理論上必需的井水量、壓縮機(jī)功率和壓縮機(jī)的壓氣量（m3/h）。解：查表得壓力和焓分別為：h1=400 kJ/kg, h2=420 kJ/kg, h3=250 kJ/kg制熱量：q1=h2h3 =170 kJ/kg吸熱量：q2=h1h3＝150 kJ/kg壓縮功：w=h2h1=20 kJ/kg加熱空氣額熱量：8000010=1106kJ/h致冷劑流量：＝103kg/h必需的井水量：mw=mq2/(*7)=30143 kg/h壓縮機(jī)功率: 氟利昂R134a在35℃ m3/kg壓縮機(jī)的壓氣量: 103/=105 m3/h119解：制冷量：Q＝m2cp(t2t1)=10008=104kJ/min蒸發(fā)器內(nèi)壓力： (7℃)冷凝器內(nèi)壓力： kPa補(bǔ)充水量：Q/r=104/2484/= kg/min