Всероссийская студенческая олимпиада «теплоэнергетика-2014»



Скачать 57.86 Kb.
Дата27.10.2016
Размер57.86 Kb.
Ивановский государственный энергетический университет

Всероссийская студенческая олимпиада «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА-2014»


ШИФР




Задача 1

5 баллов

В емкости находится 1 кг воды в жидкой фазе при температуре 20 оС (рис. 1). В воду бросили 0,3 кг льда с температурой -10 оС.

Определить температуру воды и увеличение энтропии данной системы после перехода ее в равновесное состояние.

Считать, что теплообмен между Н2О и внешней средой отсутствует, а процессы взаимодействия воды и льда в емкости изобарные.

Ответ дать:

для tсм в оС,

для SС в кДж/К.
Справочные данные:

Изобарные теплоемкости воды и льда принять постоянными и равными:

для воды срВ=4,187 кДж/(кгК)=1 ккал/(кгК),

для льда срЛ=2,1 кДж/(кгК).

Удельную теплоту плавления льда принять равной =333 кДж/кг.




Ивановский государственный энергетический университет

Всероссийская студенческая олимпиада «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА-2014»


ШИФР




Задача 2

10 баллов

Из паропровода с водяным паром с давлением 10 бар и температурой 200 оС в жесткую емкость объемом 10 м3 с влажным насыщенным водяным паром с давлением 1 бар и степенью сухости 0,4 поступает 20 кг пара (рис. 2).

Определите давление и температуру водяного пара в емкости после ее заполнения. Процесс, происходящий в емкости считать адиабатным, т.е. теплообмена емкости с внешней средой нет.




Ивановский государственный энергетический университет

Всероссийская студенческая олимпиада «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА-2014»


ШИФР




Задача 3

15 баллов

Атмосферный влажный воздух при давлении 1 бар, температуре 20 оС и относительной влажности 80 % изобарно при постоянном влагосодержании охлаждается. В процессе охлаждения в расчете на 1 кг сухого воздуха было отведено 42 кДж/(кг c.в.) теплоты.

Определите:

1) температуру воздуха в конце процесса охлаждения,

2) в каких фазовых состояниях будет находиться Н2О в конце данного процесса,

3) каковы влагосодержания Н2О в конце данного процесса в г/(кг с.в.), т.е. dпара , dжидкости , dльда, если таковые имеют место.


Справочные данные:

Изобарные теплоемкости воды и льда принять постоянными и равными:

для воды срВ=4,187 кДж/(кгК)=1 ккал/(кгК),

для льда срЛ=2,1 кДж/(кгК).

Удельную теплоту плавления льда принять равной =333 кДж/кг.

Ивановский государственный энергетический университет

Всероссийская студенческая олимпиада «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА-2014»


ШИФР




Задача 4

10 баллов

В противоточном теплообменном аппарате типа вода – вода поверхностью H = 2 м2 вода с температурой 85 оС и расходом 2 т/ч нагревает воду от температуры 25 оС и расходом 1,5 т/ч. Величина коэффициента теплопередачи 1400 Вт/(м2·К).

Определить количество передаваемой теплоты и конечные температуры.

Ивановский государственный энергетический университет

Всероссийская студенческая олимпиада «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА-2014»


ШИФР




Задача 5

10 баллов

Как и на сколько изменятся тепловые потери с одного квадратного метра наружной стены здания швейной фабрики, 1965 года постройки, при увеличении скорости ветра с 2 до 4 м/с. Внутри помещения в рабочее время поддерживается температура в +20 0С, относительная влажность в 45 %. Температура наружного воздуха составляет -30 0С. Схема стены следующая: изнутри на кирпичную кладку из силикатного кирпича толщиной 380 мм нанесена штукатурка цементно-песчаная толщиной 3 мм. Коэффициент теплоотдачи у внутренней поверхности стены принять равным αвн= 8,0 Вт/(м2.0С).

Насколько, из соображений энергосбережения, можно будет снизить температуру внутреннего воздуха при «дежурном режиме» отопления в здании при скорости ветра в 4м/с, исходя из условия недопущения выпадения конденсата на внутренней поверхности стены?

Справочная информация:



  1. коэффициент теплоотдачи у внешней поверхности стены (со стороны улицы) можно ориентировочно принять как αнар= 5,8+4,1.v, где v – скорость ветра, м/с (WONG, H.Y. Heat transfer for engineers. LONDON: LONGMAN, 1977, стр. 166).

  2. Температуру точки росы при расчётных параметрах можно высчитать как , где =17,27; =237,7; (Barenburg, A.W.T.. Psychrometry and Psychrometric Charts, 3rd Edition, Cape Town, S.A.: Cape and Transvaal Printers Ltd., 1974.)

Ивановский государственный энергетический университет

Всероссийская студенческая олимпиада «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА-2014»


ШИФР




Задача 6

7 баллов

Решите качественную задачу на изменение динамических характеристик работы парового барабанного котла без промежуточного перегрева пара. Решение необходимо представить в виде графической зависимости изменения искомых параметров во времени, а также пояснить, почему так происходит. Необходимо определить как изменится расход (D) и температура перегретого пара (tп.п), а также температура уходящих газов (tух) если сначала (момент времени 1) снизить давление питательной воды перед котлом (Pп.в), а затем (момент времени 2) организовать рециркуляцию газов (Gрец) из конвективной части котла вниз топки. Расход питательной воды, расход топлива и температура питательной воды не меняются.



Ивановский государственный энергетический университет

Всероссийская студенческая олимпиада «ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКА-2014»


ШИФР




Задача 7

13 баллов

Для расчета нижнего фланцевого соединения подогревателя ПВД-1 с избыточным давлением пара р0изб= 1,0 МПа требуется определить вертикальную составляющую сил давления конденсата при его уровне h=0,5 м (см. рисунок 3) на полусферическую крышку. Диаметр корпуса подогревателя D=1 м. Принять плотность конденсата ρк=978 кг/м3, атмосферное давление ратм=1 бар.





Рисунок 3. Подогреватель высокого давления


База данных защищена авторским правом ©bezogr.ru 2016
обратиться к администрации

    Главная страница