热工课后题答案

qm?32kg/s问:

(1)该喷管为何形状;

(2)喷管出口流速及截面积为多少;

(3)因节流引起的熵产及有效能损失为多少?

第九章 蒸汽动力循环

1.蒸汽动力循环的主要设备是什么?各起什么作用? 2.提高蒸汽动力循环热效率的主要措施与方法有那些?

3.在蒸汽压缩制冷循环中,如果用膨胀代替节流阀,有何优缺点? 4.试画出蒸汽再循环的T?s图。

5.某朗肯循环,水蒸气初参数为p1?4MPa,t1?500C,背压为p2?0.004MPa。试求循环吸热、放热量、汽轮机做功和循环热效率。

6.某蒸汽动力循环,水蒸气的初参数为p1?4.5MPa,t1?530C,背压为

00p2?0.005MPa,汽轮机相对内效率?T?0.88,试求循环吸热量、放热量、汽轮机做功

量和循环热效率。

7.某蒸汽压缩制冷循环,制冷剂为氟里昂134a,蒸发器的出口温度为?26.45C,冷凝器的出口温度30C。试求:

(1)循环制冷量和压气机耗功量;

(2)制冷系数; (3)循环热效率。

8.某蒸汽动力循环装置为郎肯循环。蒸汽的初压为p1?4.0MPa,背压为p2?0.005MPa,若初温分别为300℃和500℃,试求蒸汽在不同初温下的循环热效率?t及蒸汽的终态干度

00x2。

解:(1).由p1?4.0MPa,t1?300℃,查过热蒸汽表得 h1?2959.5kJ/kg,s1?6.3595kJ/(kg.K) 由p2?0.005MPa,查饱和水和饱和蒸汽表得 h2?137.72kJ/kg,h2?2560.55kJ/kg s2?0.4761kJ/(kg.K),s2?8.3930kJ/(kg.K) 由s2?s1得

x2?0.743,h2?1937kJ/kg

???? 又 h3?h2?137.22kJ/kg 忽略泵功 h4?h3

?qH?h1?h4?2595.5?137.72?2457.8(kJ/kg)

qL?h2?h3?1937.9?137.72?1800.2(kJ/kg)q1800.2?t?1?L?1??26.8%qH2457.2(2).过程和上一问相同,最后结果是 ?t?39%,x2?0.832

9.某朗肯循环,水蒸气初温为t1?500℃,背压为p2?0.005MPa,试求当初压分别为

4.0MPa和6.0MPa时的循环热效率及排汽干度。

答案

10.某蒸汽动力厂作,锅炉出口蒸

t1?500℃ p1?4.0MPa p1?6.0MPa p2?0.005MPa 按再热循环工汽参数为

?t x2 39% 0.832 39.5% 0.808 p1?10MPa,t1?500℃,汽轮机排汽压力p2?0.004MPa。蒸汽在进入汽轮机膨胀至

被引出到锅炉再热器中再热至500℃,然后又回到汽轮机继续膨胀至排汽压力。1.0MPa时,

设汽轮机和水泵中的过程都是理想的定熵过程,试求:

(1).由于再热,使乏汽干度提高多少? (2).由于再热,循环的热效率提高了多少? 解: (1).由p1?10MPa,t1?500查得

h1?3372.8kJ/kg,s1?6.5954kJ/(kg.K) 由pa?1.0MPa,sa?s1?6.5954kJ/(kg.K)查得 ha?2807.0kJkg 由pb?1.0MPa,tb?500℃查得

hb?3479.8kJkg,sb?7.7597kJ(kg?K)

由p2?0.004MPa,s2?sb?7.7597kJ(kg?K)

h2?2337.0kJkg,x2?0.911

??121.3kJkg 且 h2 由p2?0.004MPa,sa?s1?6.5954kJ(kg?K)查得

h2a?1986.8,x2a?0.767

??121.3kJkg 忽略泵功 h4?h3?h2x2?x2a0.911?0.767??19% x2a0.767(2)忽略泵功 w0?wT??h1?ha???hb?h2?

=?3372.8?2807???3476.8?2337.0??1706(kJkg) qH??h1?h4???hb?h2?

=?3372.8?121.3???3476.8?2807??3921.3(kJkg)

?t,R?w01706??43.5% qH3921.3无再热时

w0?h1?h2a?3372.8?1986.8?1386(kJkg)

qH?h1?h4?3372.8?121.3?3252(kJkg)

?t?w01386??42.6% qH3252?t,R??t43.5%?42.6%??2.1% ?t42.6%第十章 制冷循环

1.某蒸气压缩制冷装置如图5-26所示。制冷剂为氨,蒸发器出口氨的温度为 t1??15?C,在冷凝器中冷凝后的氨为饱和液,温度t1?25?C。试求: 蒸发器中氨的压力和冷凝器中氨的压力; 循环的制冷量qL,循环净功w0和制冷系数?;

若该装置的制冷能力为?L?42?10kJh,氨的流量为多大? 解 (1)T-s图参阅图5-26(b) 由

4t1??15?C,查氨的

lgp?h图得

???1570kJkg p1?0.25MPa,h1?h1由t1?25?C,查lgp?h图得

??450kJkg p2?1.01MPa,h3?h2由s2?s1,p2?1.01MPa,查得

h2?1800kJkg h4?h3?450kJkg

(2) qL?h1?h4?1570?450?1120(kJkg)

w0?wc?h2?h1?1800?1570?230(kJkg)

??qL1120??4.86 w0230(3) ?L?qmqL

?L42?104qm???375(kgh)

qL11202.冬天室内取暖利用热泵。将氟里昂134a蒸气压缩式制冷机改为热泵,此时蒸发器放在室外,冷凝器放在室内。制冷机工作时可从室外大气环境吸收热量qL,氟里昂134a蒸气经压

缩后在冷凝器中凝结为液体放出热量qH,供室内供暖。设蒸发器中氟里昂134a的温度为-10℃,冷凝器中氟里昂134a蒸气的温度为30℃,试求: 热泵的供热系数;

室内供热100 000kJ/h时,用以带动热泵所需的理论功率; 当用电炉直接供给室内相同的热量时,电炉的功率为多少? 答案 (1)???8.58 ;(2)P?3.23kW;(3)Pe?27.8kW

第二篇 传热学

第二章 导热基本原理及稳态导热

1.两块不同材料的平板组成如图4-63所始的大平板。两板的面积分别为A1、A2,导热系数分别为?1和?2。如果该大平板的两表面积分别维持在均匀温度t1及t2,试 导出通过该大平板的导热热量计算式。

1(答案 ??(t1?tt)[?1??] ) ?1A1?2A2

2、一炉子的炉墙厚13cm,总面积20m,平均导热系数1.04W/(m?K),内、外壁温分别为520C和50C。试计算通过炉墙的热损失。如果所燃煤的发热值为

0022.09?104kJ/kg,问每天因热损失要用掉多少千克煤?(答案 ??75.2kW 每天

耗煤310.9kg)

3.对置于水中的不锈钢管采用电加热的方法进行压力为1.013?10Pa的饱和水沸腾换热实验。测的加热功率为50W,不锈钢管外径4mm,加热段长10cm,表面平均温

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