工程熱力學(xué)知識(shí)點(diǎn)(參考版)
2025-06-21 13:02本頁(yè)面
【正文】 （3）主要措施有：①提高主蒸汽溫度和壓力； ②降低排汽壓力（10kPa排汽壓力偏高）； ③采用再熱； ④采用回?zé)帷＃?分）解：（1）T－s圖見(jiàn)下圖。解:根據(jù)題意畫(huà)出示意圖所示，由大氣、水、制冷機(jī)、功源組成了孤立系，則熵變 其中 于是 因可逆時(shí)所需的功最小，所以令，可解得 方法２制冷機(jī)為一可逆機(jī)時(shí)需功最小，由卡諾定理得 即 1 圖所示為理想朗肯循環(huán)，鍋爐出口蒸汽壓力6MPa、溫度為500℃、比焓；汽輪機(jī)排汽比焓，凝結(jié)水比焓；汽輪機(jī)的軸功率為20MW。當(dāng)W0= 1000KJ ， Q 2=4000KJ時(shí)，試用計(jì)算說(shuō)明：（1）循環(huán)的方向性；（2）循環(huán)是可逆的，還是不可逆的？解：1 若5kg水起始與295K的大氣環(huán)境處于熱平衡狀態(tài)，用熱泵在水與大氣之間工作使水定壓冷卻到280K，求所需最小功是多少？（已知水的Cp =(kg （2）如果在上述朗肯循環(huán)的基礎(chǔ)上采用回?zé)幔谙到y(tǒng)中使用開(kāi)式（混合式）給水加熱器，用于加熱給水的蒸汽比焓為，狀態(tài)點(diǎn)6的焓值為604kJ/kg，試求回?zé)嵫h(huán)的熱效率，并與無(wú)回?zé)釙r(shí)的熱效率進(jìn)行比較； （3）在上述回?zé)嵫h(huán)的基礎(chǔ)上，還有哪些提高循環(huán)效率的措施？解：（1） 鍋爐吸熱量為kJ/kg汽輪機(jī)輸出功為kJ/kg循環(huán)熱效率為%（2）開(kāi)式給水加熱器熱平衡方程為kg循環(huán)凈功 kJ/kg吸熱量為 kJ/kg循環(huán)熱效率%采用回?zé)嵫h(huán)的熱效率大于無(wú)回?zé)嵫h(huán)的熱效率。鍋爐出口蒸汽溫度為600℃，,汽輪機(jī)排汽比焓為，凝結(jié)水比焓。求：(1)壓縮過(guò)程中對(duì)每千克空氣作的功；(2)每生產(chǎn)壓縮空氣所需的功(技術(shù)功)； (3)帶動(dòng)此壓氣機(jī)所用電動(dòng)機(jī)的功率。設(shè)在壓縮過(guò)程中每千克空氣的熱力學(xué)能增加，同時(shí)向外放出熱量。1空氣在壓氣機(jī)中被壓縮。(1)過(guò)程中維持不變； (2)過(guò)程中氣體先循膨脹到，再維持壓力不變，膨脹到。并且已知U1=2000KJ,U3=3500KJ，試算2－3過(guò)程氣體體積變化。從狀態(tài)1到狀態(tài)2，氣體吸熱500kJ，活塞對(duì)外作功800kJ。試確定過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的變化。試： （1）定性畫(huà)出循環(huán)的Ts圖； （2）求抽氣系數(shù)αB；（3）求循環(huán)輸出凈功wnet，吸熱量q1，放熱量q2； （4）求循環(huán)熱效率ηt。新蒸汽參數(shù)為p1=14MPa，t1=550℃，再熱壓力pA=，再熱溫度tR=t1=550 ℃,回?zé)岢闅鈮毫B=，回?zé)崞鳛榛旌鲜?，背壓p2=。K)。問(wèn)當(dāng)罐中溫度為285℃，對(duì)罐內(nèi)氧氣共加入了多少熱量？設(shè)氧氣的比熱容為定值，cv=(kg若對(duì)氧氣加熱，其溫度、壓力都升高。假定活塞和氣缸壁之間無(wú)摩擦，氣體可以通過(guò)氣缸壁和外界充分換熱，試求活塞上升的距離和空氣對(duì)外作的功及與環(huán)境的換熱量。當(dāng)?shù)氐拇髿鈮毫0=771mmHg，環(huán)境溫度t0=27℃。氣缸截面積A=100cm2，活塞距底面高度H=10cm。查的TS圖，得H1=1648kJ/kg，H2=1958kJ/kg，H3=H4=565kJ/kg則單位質(zhì)量制冷劑的制冷量為q0=H1－H4=1648－565=1083(kJ/kg)所需的氨流率為 G==（kg/h）(2)制冷系數(shù)為ε==容器被分隔成 AB兩室，如圖14所示，已知當(dāng)?shù)卮髿鈮簆b = ，氣壓表2讀為pe 2 = ，氣壓表1的讀數(shù) pe1 = ，求氣壓表 3 的讀數(shù)（用 MPa 表示）。4. 某壓縮制冷裝置，用氨作為制冷劑，氨在蒸發(fā)器中的溫度為－25℃，冷凝器內(nèi)的壓力為1180kPa，假定氨進(jìn)入壓氣機(jī)時(shí)為飽和蒸氣，而離開(kāi)冷凝器時(shí)是飽和液體，如果每小時(shí)的制冷量為167000kJ，求所需的氨流率；制冷系數(shù)。kg1 氨在冷凝器中的過(guò)程即2→3，H3=H4=320KJ氨在蒸發(fā)器中的過(guò)程即4→1 H1=1430KJ解：通過(guò)NH3的PH圖可查到各狀態(tài)點(diǎn)焓值。h1。，查得氣相，（查飽和蒸汽性質(zhì)表）液相，（查飽和水性質(zhì)表內(nèi)插） 氣相含量為x ，℃；，℃。求此時(shí)的循環(huán)效率。 (2) 在鍋爐和冷凝器的壓力的飽和溫度之間運(yùn)行的卡諾循環(huán)的效率，以及離開(kāi)鍋爐的過(guò)熱蒸汽溫度和冷凝器飽和溫度之間運(yùn)行的卡諾循環(huán)的效率。（A可逆的 B 不可逆的 C 不可能的）(1). QL =2000kJ Ws=400kJ （ A ） 該制冷過(guò)程是可逆的(2). QL=1000kJ QH=－1500kJ ( B ) 該制冷過(guò)程是不可逆的(3). Ws=100kJ QH=－7
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