Bài tập chương 4 kĩ thuật nhiệt

BÀI TẬP CHƢƠNG 4.1 Động đốt cấp nhiệt đẳng áp công suất 16kW, thải môi trƣờng 240mtc3 sản phẩm cháy xem nhƣ KLT nhiệt độ 220oC, NDR thể tích đẳng áp sảnphẩm cháy Cp' = 1,5kJ/mtc3K; k = 1,4, nhiệt độ môi trƣờng 20oC Hiệu suất nhiệt động là: a) 0,34; b) 0,47; c) 0,53; d) 0,66 4.2 Chu trình Carno lý tƣởng máy lạnh làm việc với nguồn lạnh – 13oC nguồn nóng 37oC có hệ số làm lạnh ε bằng: a) 5,20; b) 0,16; c) 6,20; d) 1,16 4.3 Máy lạnh có suất lạnh 6000W, thải cho nguồn nóng nhiệt lƣợng 7500W Hệ số làm lạnh ε có trị số: a) 5,00; b) 1,25; c) 4,00; d) 0,80 4.4 Chu trình động đốt cấp nhiệt đẳng tích có tỷ số nén ε = Coi sản phẩm cháy có số mũ đoạn nhiệt k = 4/3 Hiệu suất nhiệt chu trình là: a) 0,94; b) 0,50; c) 0,44; d) 0,69 4.5 Khơng khí sau q trình nén động đốt cấp nhiệt đẳng tích đạt nhiệt độ 600oC Biết hệ số tăng áp trình cháy λ = Nhiệt độ sau trình cháy là: a) 2619; b) 2892; c) 2073; d) 2346 4.6 Chu trình Renkin nƣớc có entanpi nƣớc vào tuốc bin 5600kJ/kg, entanpi khỏi tuốc bin 3600kJ/kg entanpi nƣớc khỏi bình ngƣng tụ 800kJ/kg Hiệu suất nhiệt [%] chu trình là: a) 71,43; b) 29,76; c) 22,22; d) 41,67 4.7 Chu trình thiết bị động lực nƣớc có hiệu suất nhiệt 30%, nhiệt thải bình ngƣng tụ 140.000kW Cơng suất tuốc bin [kW] là: a) 420007; b) 466667; c) 600007; d) 2000007 4.8 Hiệu suất nhiệt chu trình tuốc bin nƣớc (Nhà máy nhiệt điện) tăng lên khi: a) tăng áp suất bình ngƣng; b) giảm áp suất bình ngƣng; c) giảm nhiệt độ vào tuốc bin; d) tăng lƣợng vào tuốc bin 4.9 Hiệu suất nhiệt chu trình tuốc bin nƣớc (Nhà máy nhiệt điện) tăng lên khi: a) tăng áp suất lị hơi; b) tăng áp suất bình ngƣng; c) giảm nhiệt độ vào tuốc bin; d) tăng lƣợng vào tuốc bin 4.10 Trong nhà máy nhiệt điện, môi chất giảm áp suất sinh công qua: a) lị hơi; b) q nhiệt; c) bình ngƣng hơi; d) tuốc bin 4.11 Chu trình động đốt lý tƣởng cấp nhiệt đẳng tích gồm q trình đoạn nhiệt xen kẽ với: a) trình đẳng áp q trình đẳng tích; b) q trình đẳng áp trình đẳng nhiệt; c) q trình đẳng tích q trình đẳng nhiệt; d) q trình đẳng tích 4.12 Chu trình động đốt lý tƣởng cấp nhiệt đẳng áp gồm trình đoạn nhiệt xen kẽ với: a) trình đẳng áp trình đẳng tích; b) q trình đẳng áp q trình đẳng nhiệt; c) q trình đẳng tích trình đẳng nhiệt; d) trình đẳng áp 4.13 Chu trình động nhiệt nhận vào lƣợng nhiệt có giá trị q1 thải lƣợng nhiệt có giá trị q2 Hiệu suất nhiệt chu trình là: a) ηt = – q2/q1; b) ηt = – |q1|/q2; c) ηt = – |q2|/q1; d) ηt = – q1/q2 4.14 Chu trình máy lạnh nhận vào lƣợng nhiệt có giá trị q1 thải lƣợng nhiệt có giá trị q2 Hệ số lạnh chu trình là: a) ε = q2/(|q2|-q1); b) ε = q1/(|q2|-q1); c) ε = q1/(q1-|q2|); d) ε = q2/(q1-|q2|) 4.15 Chu trình lạnh nhận vào lƣợng nhiệt có giá trị q1 thải lƣợng nhiệt có giá trị q2 Hệ số bơm nhiệt chu trình là: a) φ = q1/(|q2|-q1); b) φ = q1/(q1-|q2|); c) φ = q2/(q1-|q2|); d) φ = q2/(|q2|-q1) 4.16 Các thiết bị nhà máy nhiệt điện gồm: tuốc bin T, lị L, bơm nƣớc cấp B, bình ngƣng N Mơi chất chuyển động chu trình theo thứ tự: a) T – B – N – L; b) B – L – T – N; c) N – T – L – B; d) B – T – N – L BÀI TẬP CHƢƠNG 6.1 Dẫn nhiệt ổn định qua vách phẳng lớp Lớp thứ có δ1 = 300mm, λ1 = 1,2W/mK; Lớp thứ có δ2 = 100mm, nhiệt trở R2 = 1,5m2K/W Nhiệt độ mặt t1 = 150oC, mặt t2 = 130oC Nhiệt độ mặt t3 (oC) là: a 120,0; b 45,0; c 82,5; d 60,0 dung 10 oC 6.2 Một ống thép dài 11 m, đƣờng kính d2 / d1=130 / 60mm, λ1 = 51W/mK bọc lớp cách nhiệt dày 26 mm, λ2 = 0,07 W/mK Nhiệt độ mặt tw1 = 145oC, mặt tw2 = 45oC Dòng nhiệt dẫn qua ống (W) là: a 1432,6; b 8595,8; c 130,2; d 781,4 6.3 Vách phẳng hai lớp diện tích 50m2 có độ chênh nhiệt độ 150oC, chiều dày hệ số dẫn nhiệt tƣơng ứng hai lớp δ1 = 200mm, δ2 = 60mm λ1 = W/m.K, λ2 = 0.13W/m.K Lƣợng nhiệt dẫn qua vách (MJ) ngày đêm là: a 2816,3; b 149,1; c 40,8; d 979,5 6.4 Dẫn nhiệt ổn định qua ống trụ có đƣờng kính 100mm, chiều dày 50mm, λ = 0,5W/m.K Nhiệt độ mặt ống 27oC Nhiệt độ mặt ống (oC) bao nhiêu, phút nhiệt dẫn qua 10m chiều dài ống 288kJ? a 155,4; b 221,6; c 133,0; d 89,0 6.5.Vách trụ lớp có nhiệt trở dẫn nhiệt 0,9mK/W Để tổn thất nhiệt giảm lần độ chênh nhiệt độ bề mặt khơng đổi cần thêm lớp thứ có nhiệt trở dẫn nhiệt (mK/W) bằng: a 4,50; b 0,30; c 5,40; d 0,15 6.6 Ống trụ có đƣờng kính ngồi 410mm, hệ số dẫn nhiệt 1W/mK, nhiệt trở ứng với 1m dài Rℓ=0.1mK/W Đƣờng kính ống (mm) là: a 142; b 360; c 219; d 268 6.7 Để giảm tổn thất nhiệt qua mặt thiết bị trao đổi nhiệt, nhà sản xuất định mua vật liệu cách nhiệt với λ‟ = 0,2W/mK Tuy nhiên thị trƣờng có vật liệu cách nhiệt với λ” = 0,1W/mK, nhƣng giá gấp rƣỡi loại Vậy, mua loại vật liệu thứ hai so với loại thứ sẽ: a Đắt 25%; b Rẻ 25%; c Đắt 50%; d Rẻ 50% 6.8 Vách phẳng làm từ vật liệu có λ = 20W/mK, dày 10mm Mật độ dòng nhiệt 20000W/m2 vào mặt vách có nhiệt độ 100oC Nhiệt độ vách (oC) là: a 85,4; b 95,0; c 70,2; d 80,0 6.9 Vách trụ có đƣờng kính d1 = 40mm, dày 15mm, hệ số dẫn nhiệt 0,4W/mK Nhiệt độ bề mặt vách tw1 = 250 oC, nhiệt độ bề mặt vách tw2 = 20oC Mật độ dòng nhiệt (W/m2) ứng với bề mặt phía ngồi vách là: a 890,0; b 2234,5; c 5124,3; d 4697,1 6.10 Ống dẫn bàng kim loại có đƣờng kính ngồi d2 = 100mm bọc cách nhiệt có hệ số dẫn nhiệt 0,04W/mK Nhiệt độ bề mặt ống 270oC, nhiệt độ bề mặt lớp cách nhiệt 50oC Tổn thất 1m ống 150W/m Bỏ qua nhiệt trở ống kim loại Bề dày lớp cách nhiệt (mm) là: a 67; b 35; c 51; d 22 BÀI TẬP CHƢƠNG 7.1 Hệ số tỏa nhiệt khơng khí chuyển động ống đƣợc xác định theo phƣơng trình tiêu chuẩn Nuf = 0,018Re0,8, kích thƣớc định tính đƣờng kính ống Khi đƣờng kính tăng lên lần, điều kiện khác giữ nguyên thì: a α2 = 0,87α1; b α2 = 3,48α1; c α2 = 1,74α1; d α2 = 0,57α1 7.2 Hệ số tỏa nhiệt Freon ngƣng màng bên ống nằm ngang (dài 1,5m; đƣờng kính ngồi 50mm) 2000W/m2K Khi ống đặt đứng, cịn điều kiện khác khơng thay đổi hệ số tỏa nhiệt (W/m2K) là: a 4681; b 3574; c 1119; d 855 7.3 Khơng khí chuyển động đƣờng ống có đƣờng kính 92mm, dài 10m; nhiệt độ bề mặt ống 40oC, nhiệt độ dịng khơng khí 200oC, hệ số tỏa nhiệt đối lƣu 43W/m2K Dòng nhiệt trao đổi (W) khơng khí với bề mặt ống là: a 457; b 19875; c 4571; d 6880 7.4 Hơi nƣớc ngƣng tụ bề mặt ống đứng cao 2m Để hệ số tỏa nhiệt tăng gấp 1,5 lần, vách ống cần có độ cao (m) giữ nguyên điều kiện tỏa nhiệt khác? a 2,45; b 1,33; c 10,13; d 0,40 7.5 Cho vách phẳng lớp: δ1 = 20mm, λ1 = 20W/mK; λ2 = + 0,05.t (W/mK); δ3 = 60mm, λ3 = 10W/mK Nhiệt độ hai bề mặt tw0 = 10oC, tw3 = 60oC; nhiệt độ môi trƣờng tiếp xúc lớp thứ 150 oC, hệ số tỏa nhiệt α2 = 18W/m2K Bề dày lớp thứ δ2 (m) là: a 0,202; b 0,350; c 0,252; d.0,305 7.6 Khơng khí chuyển động ống có đƣờng kính 80mm, dài 5m, nhiệt độ khơng khí 60oC, tốc độ 15m/s Bỏ qua chiều dòng nhiệt Hệ số tỏa nhiệt đối lƣu (W/m2K) khơng khí ống là: a 45,16; b 20,50; c 60,27; d 15,15 7.7 Vách buồng sấy gồm lớp: Lớp kim loại có δ1 = 5mm, λ1 = 50W/mK; Lớp bơng thủy tinh có δ2 = 60mm, λ2 = 0,052+0,00064t, (W/mK) Nhiệt độ mặt vách buồng sấy tw0 = 150oC Nhiệt độ khơng khí ngồi buồng 15oC, hệ số tỏa nhiệt từ bề mặt vách ngồi vào khơng khí 10W/m2K Nhiệt độ bề mặt vách (oC) a 24; b 36; c 40; d 45 7.8 Hai tƣợng đối lƣu cƣỡng nƣớc chảy ống đồng dạng với Trong tƣợng đầu, nƣớc có nhiệt độ tf1 = 20oC; tƣợng thứ hai, nƣớc có nhiệt độ tf2 = 3tf1 = 60oC Nếu tốc độ nƣớc trƣờng hợp thứ hai gấp lần trƣờng hợp đầu tỷ số đƣờng kính ống hai trƣờng hợp d2/d1 là: a 1,6; b 0,56; c 1,25; d 0,24 7.9 Nƣớc sôi bọt ống có áp suất 40bar, nhiệt độ bề mặt ống 258oC Mật độ dòng nhiệt (kW/m2) là: a 167; b 453; c 238; d 370 7.10 Nƣớc sôi bọt bề mặt đốt lị Diện tích bề mặt đốt 1,80m 2, nhiệt độ bề mặt đốt 152oC.Áp kế lò 3,4bar Lƣợng tạo (kg/h) là: a 54; b 85; c 97; d 14 BÀI TẬP CHƢƠNG 8.1 Nếu đặt thêm chắn có độ đen ε phẳng song song có độ đen ε, nhiệt lƣợng trao đổi xạ phẳng song song sẽ: a Giảm lần; b Giảm lần; c Giảm lần; d Tăng lần 8.2 Ống thép có đƣờng kính d = 90mm, chiều dài ℓ = 13m, độ đen 0,8, nhiệt độ bề mặ 327oC đƣợc đặt ống cống kích thƣớc (0,2 * 0,2)m ℓ, độ đen 0,9, nhiệt đ 27oC Độ đen quy dẫn là: a 0,85; b 0,10; c 0,78; d 0,73 8.3 Bức xạ có cƣờng độ 72kW/m2 tới vật xám bị hấp thụ 38kW/m2 Nhiệt độ củ vật 1100K Cƣờng độ xạ riêng (kW/m2) vật là: a 20,7; b 43,8; c 83,0; d 34,0 8.4 Bức xạ có cƣờng độ 62kW/m2 tới vật xám bị hấp thụ 34kW/m2 Nhiệt độ củ vật 1100K Độ đen vật là: a 0,27; b 0,40; c 0,25; d 0,55 8.5 Bề mặt vật xám có độ đen 0,8 Cƣờng độ xạ hiệu dụng bề mặt đo đƣợc l 5200W/m2; cƣờng độ xạ tới bề mặt 5300W/m2 Nhiệt độ bề mặt vật (oC) là: a 493; b 277; c 217; d 640 8.6 Vật có nhiệt độ 727oC, độ đen 0,7 Khả xạ (kW/m2) vật là: a 57,9; b 40,5; c 39,7; d 60,1 8.7 Dây dẫn nằm ngang, đƣờng kính 0,5mm, điện trở suất 1,2Ω.mm2/m đặt khơng khí n tĩnh Độ đen dây dẫn 0,9 Khi nhiệt độ bề mặt dây 527oC, dòng điện chạy (A) qua dây có giá trị: a 6,91; b 5,50; c 4,14; d 7,67 8.8 Phích nƣớc đựng đá có đƣờng kính 100 mm, diện tích bề mặt thủy tinh lớp F1 ≈F2 = 0,15m2, độ đen 0,02, mặt lớp chân không Nút phích nhựa rỗng, dày 20mm, đƣờng kính 100mm Nhiệt độ mặt phích nhiệt độ nƣớc đá tan, nhiệt độ mặt ngồi phích nhiệt độ môi trƣờng 35 oC Lƣợng nhiệt truyền qua phích (W) là: a 0,65; b 0.90; c 1,21; d 0,50 8.9 Một thiết bị trao đổi nhiệt gắn vệ tinh cần thải khỏi bề mặt lƣợng nhiệt 1000W/m2 Bề mặt thiết bị có độ đen 0,95 Cƣờng độ xạ mặt trời tới vuông góc với bề mặt thiết bị 1000W/m2 Nhiệt độ bề mặt thiết bị (K) là: a 350; b 431; c 470; d 510 8.10 Lị sƣởi dầu có dạng hình hộp chữ nhật kim loại dẹt đặt đứng, bề dày nhỏ so với chiều cao chiều dài, bên chứa dầu đƣợc đun nóng nhiệt trở Lị đƣợc sơn có độ đen 0,4, chiều cao 0,8m, dài 1m Nhiệt độ bề mặt 65oC, nhiệt độ mơi trƣờng xung quanh 15oC Dịng nhiệt lị truyền vào môi trƣờng xung quanh (W) là: a 689; b 478; c 513; d 412  ... Diện tích bề mặt đốt 1,80m 2, nhiệt độ bề mặt đốt 152oC.Áp kế lò 3,4bar Lƣợng tạo (kg/h) là: a 54; b 85; c 97; d 14 BÀI TẬP CHƢƠNG 8.1 Nếu đặt thêm chắn có độ đen ε phẳng song song có độ đen... riêng (kW/m2) vật là: a 20,7; b 43 ,8; c 83,0; d 34, 0 8 .4 Bức xạ có cƣờng độ 62kW/m2 tới vật xám bị hấp thụ 34kW/m2 Nhiệt độ củ vật 1100K Độ đen vật là: a 0,27; b 0 ,40 ; c 0,25; d 0,55 8.5 Bề mặt... (W/m2K) là: a 46 81; b 35 74; c 1119; d 855 7.3 Khơng khí chuyển động đƣờng ống có đƣờng kính 92mm, dài 10m; nhiệt độ bề mặt ống 40 oC, nhiệt độ dịng khơng khí 200oC, hệ số tỏa nhiệt đối lƣu 43 W/m2K Dòng