Bài tập nhiệt động lực học và truyền nhiệt

Bài tập nhiệt động lực học kỹ thuật Người soạn: ThS Võ Kiến Quốc Chương 1: ĐỊNH LUẬT NHIỆT ĐỘNG THỨ I Phương trình trạng thái khí lý tưởng Tóm tắt lý thuyết Phương trình: PV  GRT Trong đó: P: áp suất tuyệt đối (N/m2) V: thể tích (m3) G: khối lượng (kg) R: số chất khí (J/kgK) T: nhiệt độ tuyệt đối (K) R R   8314  Công nhiệt lượng Công Công thay đổi thể tích (Công hệ thống kín): W   pdV Công kỹ thuật (Công hệ thống hở) WKT    Vdp Nhiệt lượng - Tính nhiệt lượng theo thay đổi entropi q   Tds Nhiệt độ tính toán K sử dụng công thức trình khảo sát thuận nghòch - Tính nhiệt lượng theo thay đổi nhiệt độ q   cdt  ct  t  Sử dụng công thức thay đổi pha - Nhiệt dung riêng khí lý tưởng c v , kJ kmolK c p , kJ kmolK Khí nguyên tử 12,6 20,9 Khí nguyên tử 20,9 29,3 Khí nhiều nguyên tử 29,3 c v  c v     c  c p  p  Biến thiên nội entanpi u  i  pv  i  u  pv Đối với khí lý tưởng U  Gc v t  I  Gc p t Hỗn hợp khí lý tưởng Quan hệ thành phần g i  ri i  hh ri  g i  hh i Phân tử lượng hỗn hợp  hh   r gi  i i  i Nhiệt dung riêng hỗn hợp c vhh   g i c vi c phh   g i c pi Đònh luật nhiệt động thứ I dq  du  w  di  w KT q  u  w  i  w KT Các trình nhiệt động khí lý tưởng 5.1 Quá trình đa biến Phương trình: PV n  const  P1 V1n  P2 V2n Quan hệ P,V,T  V2     V1  n 1  T1 T2 37,67  p2   p1 n   1  T1 T2 p1 T ln p2 T2 n  1  V V T ln ln ln T2 V1 V1  p ln p1 ln Công W WKT P1V1  P2 V2 T  T2 (J)  GR n 1 n 1  n.W Nhiệt lượng Q  Gc v nk t (kJ) n 1 k   1ngt   k   2ngt  k   3ngt  5.2 Quá trình đoạn nhiệt Phương trình: PV k  const  P1 V1k  P2 V2k k cp cv k   1ngt   k   2ngt  k   3ngt  Quan hệ P,V,T k 1  V2     V1   p2   p1 k    T1 T2  T1 T2 1 Công W P1V1  P2 V2 T  T2 (J)  GR k 1 k 1 WKT  k.W Nhiệt lượng Q  (kJ) 5.3 Quá trình đẳng áp Phương trình: P  const  P1  P2 n0 Quan hệ P,V,T V2 T2  V1 T1 Công W  P2 V2  P1 V1  GR T2  T1  (J) WKT  Nhiệt lượng Q  G.c p t (kJ) 5.4 Quá trình đẳng tích Phương trình: V  const  V1  V2 n Quan hệ P,V,T P2 T2  P1 T1 Công W0 WKT  Vp1  p  (J) Nhiệt lượng Q  G.c v t (kJ) 5.5 Quá trình đẳng nhiệt Phương trình: T  const  T1  T2  P1 V1  P2 V2 n 1 Công W  P1 V1 ln V2 (J) V1 WKT  W Nhiệt lượng Q  U  W  I  WKT  W (kJ) Bài 1: Khảo sát 1,2kg khí CO2 trạng thái ban đầu có t1=35oC, p1=1,5bar Sau người ta nén khối khí đến trạng thái có t2=50oC, V2=0,3m3 Hãy xác đònh: a Số mũ đa biến trình khảo sát b Công nhiệt lượng trao đổi trình c Kiểm tra đònh luật nhiệt động ĐS: n=1,1082; W=-31,42kJ; Q=-19,665kJ; U  11,98kJ Bài 2: Một hệ xylanh pittông bên có chứa 0,5kg khí N Ở trạng thái ban đầu có t1=30oC Sau nhận công 20kJ khối khí nhả nhiệt lượng 7,5kJ Hãy xác đònh: a Số mũ đa biến trình b Các thông số trạng thái lại trước sau nhận công biết p1=1,8bar ĐS: n=1,248; V1=0,25m3; t2=33,5oC; V2=0,1638m3; p2=3,05bar Bài 3: Khảo sát 0,03kg hỗn hợp khí lý tưởng N2 CO2 chứa hệ xylanh pittông có đường kính d=250mm Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có t1=30oC; p1=1,2bar Sau người ta đặt thêm vật có khối lượng M=300kg lên nắp pittông thấy nhiệt độ hỗn hợp tăng thêm 21oC Hãy xác đònh: a Số mũ đa biến trình khảo sát b Thể tích hỗn hợp khí chứa xylanh sau đặt vật nặng M Biết chiều cao hỗn hợp chứa xylanh trước đặt vật nặng h1=400mm c Tính công nhiệt lượng trao đổi trình d Kiểm tra lại đònh luật I ĐS: n=1,198; V2=0,014m3; W=-0,83kJ; Q=-0,3787kJ; U=0,4525kJ Bài 4: Khảo sát khối khí CO2 chứa hệ xylanh pittông Ở trạng thái ban đầu có thông số sau: p1=1,5bar; t1=30oC; G=0,55kg Sau người ta nén khối khí đến đến trạng thái có t2=70oC Công nhận vào trình nén 20,8kJ Hãy xác đònh: a Đặc điểm trình khảo sát b Thể tích áp suất khối khí trạng thái c Nhiệt lượng trao đổi trình khảo sát Nhận xét ? d Kiểm tra lại đònh luật nhiệt động thứ ĐS: n=1,2 Bài 5: Khảo sát hỗn hợp khí lý tưởng bao gồm khí O2 CO2 Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có t1=37oC, p1=2,5bar Sau người ta nén đa biến hỗn hợp với số mũ đa biến n=1,2 hỗn hợp đạt đến trạng thái có p2=4bar Biết khối lượng khí hỗn hợp G O =0,5kg G CO2  1,5kg Hãy xác đònh: a Thể tích khối khí trước sau nén b Công nhiệt lượng trao đổi trình Bài 6: Khảo sát hỗn hợp bao gồm khí lý tưởng O2 CO2 Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có V1=0,5m3; t1=27oC P1=2,5bar Sau người ta nén đa biến hỗn hợp với số mũ n=1,25 hỗn hợp đạt đến trạng thái có: P2=3,5bar Biết nhiệt dung riêng khối lượng đẳng áp hỗn hợp cp=0,8744kJ/kgK Hãy xác đònh a Công trao đổi trình nén Nhận xét b Số mũ đoạn nhiệt k nhiệt lượng trao đổi trình Nhận xét c Kiểm tra lại đònh luật Bài 7: Cho hỗn hợp khí lý tưởng gồm khí O2 khí A Biết khối lượng thành phần khối lượng khí O2 hỗn hợp 1,5kg 30% Thể tích, nhiệt độ áp suất hỗn hợp 1m3; 47oC 4,5727bar Hãy xác đònh a Hai công thức hoá học cóthể có khí A Biết khí A khí nguyên tử b Thành phần thể tích khí Bài 8: Khảo sát hỗn hợp khí lý tưởng O2 CO2 chứa hệ xylanh pittông có đường kính d=600mm Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có t1=25oC; p1=2,5bar; chiều cao khối khí chứa xylanh h1=500mm Sau người ta nén khối khí đến trạng thái có h2=300mm; t2=57oC khối khí nhả nhiệt lượng 8kJ Hãy xác đònh a Số mũ đa biến trình khảo sát b Công trao đổi trình Nhận xét? c Áp suất hỗn hợp sau nén d Khối lượng khí hỗn hợp Bài 9: Khảo sát hệ xylanh pittông bên có chứa 1,8kg khí CO2 trạng thái ban đầu khối khí có t1=21oC; V1=0,5m3 Sau người ta nén khối khí đến trạng thái có P2=3bar; t2=42oC Hãy xác đònh: a Số mũ đa biến trình b Công nhiệt lượng trình c Khối lượng khí cần lấy để áp suất xylanh trở lại trạng thái ban đầu Bài 10: Hỗn hợp khí lý tưởng gồm khí CO2 ; O2 N2 chứa xylanh tích ban đầu V1=0,79m3; nhiệt độ t1=27oC Biết thành phần khối lượng tương ứng khí thành phần 20%, 30% 50% Sau người ta nén hỗn hợp khí đến trạng thái có: t2=58oC p2=3,6bar Biết khối lượng khí oxy hỗn hợp 0,6kg Hãy xác đònh: a Đặc điểm trình khảo sát b Công nhiệt lượng trình c Kiểm tra lại tính đắn đònh luật Bài 11: Hỗn hợp khí lý tưởng gồm khí CO2 O2 có khối lượng 1,4kg chứa hệ xylanh pittông tích ban đầu V1=0,5m3; nhiệt độ t1=27oC Sau người ta nén hỗn hợp khí đến trạng thái có: t2= 58oC p2=3,6bar Biết nhiệt dung riêng khối lượng đẳng tích hỗn hợp cvhh=0,65696kJ/kg.độ Hãy xác đònh: a Đặc điểm trình khảo sát b Công nhiệt lượng trình Bài 12: Khảo sát khối khí CO2 có khối lượng G=1,5kg chứa hệ xylanh pittông có đường kính d=850mm Ở trạng thái ban đầu người ta đo nhiệt độ chiều cao khối khí xylanh t1=27,5oC h1=1000mm Sau người ta nén khối khí đến trạng thái có P2=2,5bar t2=55oC Biết áp suất khí 1bar a Cho biết trạng thái ban đầu lực tác dụng khối khí lên pittông cân với trọng lượng pittông Hãy xác đònh khối lượng pittông b Tính nhiệt lượng công trình Nhận xét c Kiểm tra lại đònh luật I Bài 13: Khảo sát hỗn hợp khí lý tưởng N2 CO2 chứa hệ xylanh pittông Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có t1=30oC, p1=2,5bar Sau người ta nén đoạn nhiệt hỗn hợp đến trạng thái có t2=85oC p2=5bar Khối lượng hỗn hợp G=0,5kg Hãy xác đònh: a Khối lượng khí chứa hỗn hợp b Công trao đổi trình c Đường kính xy lanh 200mm Hãy xác đònh chiều cao di chuyển pittông Bài 14: Khảo sát hỗn hợp khí lý tưởng O2 CO2 chứa hệ xylanh pitông Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có t1=27oC, p1=1,5bar V1=0,4m3 Sau người ta nén hỗn hợp đến trạng thái có t2=50oC công nhận vào trình nén 23kJ Hãy xác đònh: a Số mũ đa biến trình khảo sát b p suất thể tích hỗn hợp sau nén c Nhiệt lượng trao đổi trình Bài 15: Khảo sát hỗn hợp khí lý tưởng O2 CO2 chứa hệ xylanh pitông Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có p1=3bar Nếu tiến hành cấp nhiệt đẳng áp cho hỗn hợp từ nhiệt độ t1=30oC đến t2= 50oC nhiệt lượng nhận vào 52kJ Nếu tiến hành cấp nhiệt đẳng tích cho hỗn hợp từ nhiệt độ t1=30oC đến t2= 50oC nhiệt lượng nhận vào 39kJ Nếu tiến hành cấp nhiệt đa biến cho hỗn hợp từ nhiệt độ t1=30oC đến t2= 50oC nhiệt lượng nhận vào 45kJ Hãy xác đònh: a Số mũ đa biến trình b Công trao đổi trình đa biến c p suất thể tích hỗn hợp sau cấp nhiệt d Biểu diễn đồ thò P-V Bài 16: Khảo sát 0,03kg hỗn hợp khí lý tưởng N2 CO2 chứa hệ xylanh pittông có đường kính d=250mm Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có t1=30oC; p1=1,2bar Sau người ta đặt thêm vật có khối lượng M=300kg lên nắp pittông thấy nhiệt độ hỗn hợp tăng thêm 21oC Hãy xác đònh: a Số mũ đa biến trình khảo sát b Thể tích hỗn hợp khí chứa xylanh sau đặt vật nặng M Biết chiều cao hỗn hợp chứa xylanh trước đặt vật nặng h1=250mm c Tính công nhiệt lượng trao đổi trình d Kiểm tra lại đònh luật I Bài 17: Khảo sát khối khí CO2 chứa hệ xylanh pittông Ở trạng thái ban đầu có thông số sau: p1=1,5bar; t1=30oC; G=0,55kg Sau người ta nén khối khí đến đến trạng thái có t2=70oC Công nhận vào trình nén 20,8kJ Hãy xác đònh: a Đặc điểm trình khảo sát b Thể tích áp suất khối khí trạng thái c Nhiệt lượng trao đổi trình khảo sát Nhận xét ? d Kiểm tra lại đònh luật nhiệt động thứ Bài 18: Khảo sát hệ xylanh pittông bên có chứa 1,8kg khí CO trạng thái ban đầu khối khí có t1=21oC; V1=0,5m3 Sau người ta nén khối khí đến trạng thái có P2=3bar; t2=42oC Hãy xác đònh: a Số mũ đa biến trình b Công nhiệt lượng trình c Khối lượng khí cần lấy để áp suất xylanh trở lại trạng thái ban đầu Chương CHẤT THUẦN KHIẾT Quá trình đẳng áp Tóm tắt lý thuyết - Nội năng: u  (i  i1 )  p( v  v1 ).10 3 , kJ / kg U  G.u, kJ Chú ý: đơn vò áp suất (p) N/m2, đơn vò thể tích riêng m3/kg - Công thay đổi thể tích: w   pdv  p( v  v1 ), J / kg  W  G.w , J  Chú ý: đơn vò áp suất (p) N/m2, đơn vò thể tích riêng m3/kg - Công kỹ thuật w kt    vdp  - Nhiệt lượng q  u  w  i  w kt  i  i  i1 , kJ / kg  Q  G.q  Gi  i1 , kJ Bài 1: Một hệ xylanh pittông bên có chứa 0,6kg nước, trạng thái ban đầu có p 1=1,2bar x1=0,4 Sau người ta nhiệt cho đến trạng thái có t2=145oC Hãy xác đònh trạng thái nước trạng thái Xác đònh nhiệt lượng cung cấp vào cho trình ĐS: Q=856,9kJ Bài 2: Một hệ xylanh pittông có đường kính d=400mm bên có chứa 0,2kg nước, trạng thái ban đầu có p1=1,5bar Sau cấp cho nước nhiệt lượng Q=20kJ chiều cao nước chứa xylanh h2=500mm Hãy xác đònh trạng thái nước trước sau cấp nhiệt Xác đònh chiều cao nước chứa xylanh trước cấp nhiệt ĐS: Trạng thái 1: bão hòa ẩm, Trạng thái 2: bão hoà ẩm, h1=86mm Bài 3: Cho thông số trạng thái nước trạng thái bảng Hãy xác đònh trạng thái thông số trạng thái lại nước trạng thái Biết nhiệt lượng cung cấp vào cho trình q=1500kJ/kg Thông số p, bar Trạng thái Trạng thái t, oC v, m3/kg 100 i, kJ/kg s, kJ/kgK 419 1,2 Bài 4: Hơi Một thiết bò trao đổi nhiệt có kết cấu hình vẽ Nước giải nhiệt vào có áp suất pn1=1,5bar; nhiệt độ tn1=30oC, lưu lượng Gn=150kg/phút Hơi nước p=1,5bar t=30oC G=150kg/ph p=8bar x=0,8 G=10kg/ph Nước x=0 ngưng tụ bên ống có áp suất ph1=8bar, x1=0,8; lưu lượng Gh=10kg/phút Nước ngưng khỏi TBTĐN có trạng thái lỏng sôi Hãy xác đònh nhiệt độ nước giải nhiệt sau khỏi TBTĐN ĐS: tn2=56oC Bài 5: Một bình bay có kết cấu hình vẽ Tác nhân x=1 lạnh R22 có trạng thái lỏng sôi bay bên ống với lưu lượng GR22=0,15kg/s áp suất p=4,983bar Hơi R22 sau khỏi bình bay có trạng thái bão hòa khô Nước vào có áp suất Nước p=1,2bar t=12oC p=1,2bar, nhiệt độ tn1=12oC, nước khỏi bình bay có nhiệt độ tn2=7oC Hãy xác đònh lưu lượng nước qua bình bay t=7oC p=4,983bar R22 x=0 G=0,15kg/s ĐS: Gn=1,47kg/s Bài 6: Quá trình đẳng tích Tóm tắt lý thuyết: - Nội năng: u  (i  i1 )  v(p  p1 ).10 3 , kJ / kg U  G.u, kJ Chú ý: đơn vò áp suất (p) N/m2, đơn vò thể tích riêng m3/kg - Công thay đổi thể tích: w   pdv  - Công kỹ thuật w kt    vdp  vp1  p , J / kg Wkt  G.w kt , J Chú ý: đơn vò áp suất (p) N/m2, đơn vò thể tích riêng m3/kg - Nhiệt lượng q  u  w  i  w kt  u  i  i1   vp  p1 .10 3 , kJ / kg   Q  G.q  G i  i1   vp  p1 .10 3 , kJ Bài 1: 10 q   Tds  Ts  s1 , kJ / kg Q  G.q, kJ Nhiệt độ tính toán nhiệt độ tuyệt đối - Công thay đổi thể tích: w  q  u , kJ/kg - Công kỹ thuật w kt  q  i , kJ/kg Bài 1: Khảo sát 0,5kg nước trạng thái ban đầu có t1=220oC, p1=8bar Sau người ta nén đẳng nhiệt nước đến trạng thái có p2=12bar Hãy xác đònh trạng thái nước trạng thái Tính công nhiệt lượng trao đổi trình ĐS: Trạng thái nhiệt, Q=-53,5kJ; W=-46,78kJ Bài 2: Khảo sát 1kg nước trạng thái ban đầu có p1=14bar, v1=0,14m3/kg Sau người ta nén đẳng nhiệt đến trạng thái có v2=0,1143m3/kg Hãy xác đònh trạng thái nước trạng thái Tính công nhiệt lượng trao đổi trình Quá trình đoạn nhiệt Tóm tắt lý thuyết - Nội năng: u  (i  i1 )  (p v  p1 v1 ).10 3 , kJ / kg U  G.u, kJ Chú ý: đơn vò áp suất (p) N/m2, đơn vò thể tích riêng m3/kg - Nhiệt lượng q   Tds  - Công thay đổi thể tích: w   u , kJ/kg - Công kỹ thuật w kt   i , kJ/kg Bài 1: Hơi nước trạng thái ban đầu có p1=120bar, t1=550oC giãn nở đoạn nhiệt đến trạng thái có p2=0,05bar Hãy xác đònh trạng thái nước trạng thái 2, tính công kỹ thuật sinh trình 12 Bài 2: Hơi nước trạng thái ban đầu có p1=100bar giãn nở đoạn nhiệt đến trạng thái có p2=0,06bar x2=0,75 Hãy xác đònh thông số trạng thái nước trạng thái 2, tính công kỹ thuật sinh trình Bài 3: Nước lỏng sôi trạng thái ban đầu có p1=0,05bar nén đoạn nhiệt đến trạng thái có p2=80bar Hãy xác đònh thông số trạng thái nước trạng thái 2, tính công kỹ thuật sinh trình Bài Khảo sát sơ đồ nhiệt hình vẽ đây: Tuabin Cao áp p=130bar o t=550 C Tuabin Hạ áp p=30bar Lỏng sôi p=0,06bar y Bình ngưng Bình hồi nhiệt Lỏng sôi Bơm Hãy xác đònh a Entanpi điểm chu trình b Lưu lượng trích y qua bình hồi nhiệt c Công kỹ thuật sinh chu trình (kJ/kg) Biết trình diễn tuabin bơm đoạn nhiệt Chương CHU TRÌNH THIẾT BỊ ĐỘNG LỰC HƠI NƯỚC Chu trình Rankine Tóm tắt lý thuyết 13 LÒ HƠI TUABIN HƠI BƠM T P 4 BÌNH NGƯNG 3 s V NƯỚC GIẢI NHIỆT Quá trình 1-2: giãn nở đoạn nhiệt tuabin s2=s1 Quá trình 2-3: ngưng tụ đẳng áp bình ngưng p3=p2 Quá trình 3-4: nén đoạn nhiệt từ bình ngưng vào lò s4=s3 Quá trình 4-1: cấp nhiệt đẳng áp lò p4=p1 - Nhiệt cấp vào cho lò Q1  G i1  i  , kW - Nhiệt nhả bình ngưng Q  G i  i  , kW - Công sinh tuabin WTB  G i1  i  , kW - Công cấp vào cho bơm WB  G i  i  , kW - Hiệu suất nhiệt chu trình  WTB  WB i1  i  i  i   Q1 i1  i Bỏ qua công bơm  WTB i1  i  Q1 i1  i Bài 1: Khảo sát chu trình thiết bò động lực nước làm việc với thông số sau: - p suất nhiệt độ nước trước vào tuabin 120bar 500oC - p suất nước sau khỏi tuabin 0,05bar - Lưu lượng nước tuần hoàn 300tấn/h Hãy xác đònh: 14 a Entanpi điểm chu trình b Hiệu suất nhiệt chu trình c Hiệu suất nhiệt lớn chu trình d Tính lưu lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng biết độ chênh lệch nhiệt độ nước vào bình ngưng 6oC e Lò sử dụng dầu FO, biết nhiệt trò riêng dầu FO 10000kcal/kg Hãy xác đònh lượng tiêu hao nhiên liệu lò f Biểu diễn chu trình đồ thò p-V, T-s i-s Bài 2: Khảo sát chu trình thiết bò động lực nước làm việc với thông số sau: - p suất nước trước vào tuabin 130bar - p suất độ khô nước sau khỏi tuabin 0,05bar 0,75 - Lưu lượng nước tuần hoàn 200tấn/h Hãy xác đònh: a Entanpi điểm chu trình nhiệt độ nước trước vào tuabin b Công sinh chu trình, nhiệt cấp vào cho lò nhiệt nhả bình ngưng Có nhận xét kết tính được? c Tính hiệu suất nhiệt chu trình tính công bơm bỏ qua công bơm So sánh nhận xét d Nêu nhiệm vụ bình ngưng giải thích sau khỏi bình ngưng nước có trạng thái lỏng sôi Chu trình nhiệt trung gian Tóm tắt lý thuyết LÒ HƠI TUABIN CAO ÁP TUABIN HẠ ÁP T P 6 BƠM 23 BỘ QUÁ NHIỆT BÌNH NGƯNG 5 s NƯỚC GIẢI NHIỆT Quá trình 1-2: giãn nở đoạn nhiệt tuabin cao áp s2=s1 Quá trình 2-3: cấp nhiệt đẳng áp nhiệt p3=p2 15 V Quá trình 3-4: giãn nở đoạn nhiệt tuabin hạ áp s4=s3 Quá trình 4-5: ngưng tụ đẳng áp bình ngưng p4=p5 Quá trình 5-6: nén đoạn nhiệt nước từ bình ngưng vào lò s6=s5 Quá trình 6-1: cấp nhiệt đẳng áp lò p6=p1 - Nhiệt cấp vào cho chu trình Q1  Gi1  i   i  i  , kW - Nhiệt nhả bình ngưng Q  G i  i  , kW - Công sinh tuabin WTB  Gi1  i   i  i  , kW - Công cấp vào cho bơm WB  G i  i  , kW - Hiệu suất nhiệt chu trình WTB  WB i1  i2  i3  i4  i6  i5   Q1 i1  i6  i3  i2  Bỏ qua công bơm  WTB i1  i  i  i  Q1 i1  i Bài 1: Chu trình thiết bò động lực nước có nhiệt trung gian làm việc với thông số sau: - p suất nhiệt độ nước trước vào tuabin cao áp 120bar 600oC - p suất nước sau khỏi tuabin cao áp 14bar - Nhiệt độ nước sau khỏi nhiệt 450oC - p suất nước sau khỏi tuabin hạ áp 0,06bar - Lưu lượng nước tuần hoàn 400tấn/h Bỏ qua công bơm Hãy xác đònh: a Entanpi điểm chu trình b Hiệu suất nhiệt chu trình c So sánh với hiệu suất nhiệt chu trình Rankine d Tính nhiệt lượng cung cấp vào cho chu trình e Tính lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng, biết độ chênh nhiệt độ nước vào bình ngưng 5oC Bài 2: 16 Chu trình thiết bò động lực nước có nhiệt trung gian làm việc với thông số sau: - p suất nhiệt độ nước trước vào tuabin cao áp 130bar 550oC - Hơi nước sau khỏi tuabin cao áp bão hòa khô - Nhiệt độ nước sau khỏi nhiệt 450oC - p suất nước sau khỏi tuabin hạ áp 0,06bar - Lưu lượng nước tuần hoàn 300tấn/h Bỏ qua công bơm Hãy xác đònh: a Entanpi điểm chu trình b Hiệu suất nhiệt chu trình c So sánh với hiệu suất nhiệt chu trình Rankine d Tính nhiệt lượng cung cấp vào cho chu trình e Tính lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng, biết độ chênh nhiệt độ nước vào bình ngưng 5oC Bài 3: Chu trình thiết bò động lực nước có nhiệt trung gian làm việc với thông số sau: - p suất nhiệt độ nước trước vào tuabin cao áp 100bar 600oC - p suất nước sau khỏi tuabin cao áp 10bar - p suất độ khô nước sau khỏi tuabin hạ áp 0,06bar 0,72 - Lưu lượng nước tuần hoàn 200tấn/h Bỏ qua công bơm Hãy xác đònh: a Entanpi điểm chu trình nhiệt độ nước sau khỏi nhiệt b Hiệu suất nhiệt chu trình c Tính nhiệt lượng cung cấp vào cho chu trình, công sinh chu trình d Tính lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng, biết độ chênh nhiệt độ nước vào bình ngưng 6oC Chương KHÔNG KHÍ ẨM Tóm tắt lý thuyết - Không khí ẩm = không khí khô + nước - Hơi nước chứa không khí ẩm có trạng thái nhiệt bão hòa khô - Không khí ẩm chưa bão hòa kk ẩm tiếp nhận thêm nước Trạng thái nước chứa kk ẩm chưa bão hòa nhiệt 17 - Kk ẩm bão hòa kk ẩm tiếp nhận thêm nước Nếu thêm vào xảy tượng đọng sương Trạng thái nước chứa kk ẩm bão hòa bão hòa khô - Nhiệt độ nhiệt kế ướt thể cho khả tiếp nhận thêm nước kk ẩm Nhiệt độ nhiệt kế ướt cao khả tiếp nhận thêm nước ngược lại Nhiệt độ nhiệt kế ướt nhiệt độ thấp làm lạnh cách phun thêm nước vào kk ẩm Tại nhiệt độ nhiệt kế ướt độ ẩm =100% Nhiệt độ đọng sương nhiệt độ mà nước chứa không khí ẩm bắt đầu ngưng tụ lại Tại nhiệt độ đọng sương độ ẩm =100% I 60% 70% 80% 90% I=c on st 100% st t=con tư d=const - tđs d 18 100% I=c on 90% 80% 70% 60% d st tư tđs d=const t=const t Quá trình gia nhiệt t1,,d1 t2,,d2 Sau gia nhiệt t2>t1 2[...]... suất nhiệt của chu trình c So sánh với hiệu suất nhiệt của chu trình Rankine d Tính nhiệt lượng cung cấp vào cho chu trình e Tính lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng, biết độ chênh nhiệt độ nước vào và ra bình ngưng là 5oC Bài 3: Chu trình thiết bò động lực hơi nước có quá nhiệt trung gian làm việc với các thông số như sau: - p suất và nhiệt độ hơi nước trước khi vào tuabin cao áp là 100bar và 600oC... nhiệt cho bình ngưng, biết độ chênh nhiệt độ nước vào và ra bình ngưng là 5oC Bài 2: 16 Chu trình thiết bò động lực hơi nước có quá nhiệt trung gian làm việc với các thông số như sau: - p suất và nhiệt độ hơi nước trước khi vào tuabin cao áp là 130bar và 550oC - Hơi nước sau khi ra khỏi tuabin cao áp là hơi bão hòa khô - Nhiệt độ hơi nước sau khi ra khỏi bộ quá nhiệt là 450oC - p suất hơi nước sau... thêm vào sẽ xảy ra hiện tượng đọng sương Trạng thái của hơi nước chứa trong kk ẩm bão hòa là hơi bão hòa khô - Nhiệt độ nhiệt kế ướt thể hiện cho khả năng tiếp nhận thêm hơi nước của kk ẩm Nhiệt độ nhiệt kế ướt càng cao thì khả năng tiếp nhận thêm hơi nước càng ít và ngược lại Nhiệt độ nhiệt kế ướt là nhiệt độ thấp nhất có thể làm lạnh được bằng cách phun thêm hơi nước vào kk ẩm Tại nhiệt độ nhiệt. .. trình thiết bò động lực hơi nước làm việc với các thông số như sau: - p suất hơi nước trước khi vào tuabin là 130bar - p suất và độ khô của hơi nước sau khi ra khỏi tuabin là 0,05bar và 0,75 - Lưu lượng hơi nước tuần hoàn là 200tấn/h Hãy xác đònh: a Entanpi tại các điểm trên chu trình và nhiệt độ hơi nước trước khi vào tuabin b Công sinh ra của chu trình, nhiệt cấp vào cho lò hơi và nhiệt nhả ra ở bình...  , kW - Công cấp vào cho bơm WB  G i 6  i 5  , kW - Hiệu suất nhiệt của chu trình WTB  WB i1  i2  i3  i4  i6  i5   Q1 i1  i6  i3  i2  Bỏ qua công bơm  WTB i1  i 2  i 3  i 4  Q1 i1  i 5 Bài 1: Chu trình thiết bò động lực hơi nước có quá nhiệt trung gian làm việc với các thông số như sau: - p suất và nhiệt độ hơi nước trước khi vào tuabin cao áp là 120bar và 600oC - p suất hơi... suất và độ khô hơi nước sau khi ra khỏi tuabin hạ áp là 0,06bar và 0,72 - Lưu lượng hơi nước tuần hoàn là 200tấn/h Bỏ qua công bơm Hãy xác đònh: a Entanpi tại các điểm trên chu trình và nhiệt độ hơi nước sau khi ra khỏi bộ quá nhiệt b Hiệu suất nhiệt của chu trình c Tính nhiệt lượng cung cấp vào cho chu trình, công sinh ra của chu trình d Tính lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng, biết độ chênh nhiệt. .. suất nhiệt của chu trình c Hiệu suất nhiệt lớn nhất của chu trình d Tính lưu lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng nếu biết độ chênh lệch nhiệt độ nước vào và ra bình ngưng là 6oC e Lò hơi sử dụng dầu FO, biết nhiệt trò riêng của dầu FO là 10000kcal/kg Hãy xác đònh lượng tiêu hao nhiên liệu của lò hơi trong 1 giờ f Biểu diễn chu trình trên 3 đồ thò p-V, T-s và i-s Bài 2: Khảo sát chu trình thiết bò động. .. ban đầu có t1=30oC,1=70% được gia nhiệt đến trạng thái 2 có t2=50oC Lưu lượng kk đi qua buồng gia nhiệt là 250kg/h Hãy xác đònh 19 a Các thông số trạng thái còn lại của kk ẩm trước và sau khi gia nhiệt b Nhiệt lượng cung cấp vào c Kk được gia nhiệt bằng hơi nước, hơi nước trước khi vào buồng gia nhiệt là hơi bão hòa khô ở áp suất p=6bar Sau khi ra khỏi buồng gia nhiệt hơi nước có trạng thái là hơi... s2=s1 Quá trình 2-3: cấp nhiệt đẳng áp trong bộ quá nhiệt p3=p2 15 4 V Quá trình 3-4: giãn nở đoạn nhiệt trong tuabin hạ áp s4=s3 Quá trình 4-5: ngưng tụ đẳng áp trong bình ngưng p4=p5 Quá trình 5-6: nén đoạn nhiệt nước từ bình ngưng vào lò hơi s6=s5 Quá trình 6-1: cấp nhiệt đẳng áp trong lò hơi p6=p1 - Nhiệt cấp vào cho chu trình Q1  Gi1  i 6   i 3  i 2  , kW - Nhiệt nhả ra ở bình ngưng... giải nhiệt cho dàn nóng có t1=30oC, 1=70% Sau khi ra khỏi dàn nóng không khí có t2=45oC Hãy xác đònh: a Entanpi tại các điểm trên chu trình b Năng suất lạnh năng suất giải nhiệt và hệ số làm lạnh của chu trình c Lưu lượng không khí giải nhiệt cho dàn nóng d Nếu áp suất đầu đẩy của máy nén là 10bar và nhiệt độ không khí giải nhiệt là không đổi thì máy lạnh này có hoạt động được hay không Giải thích Bài