РАБОЧАЯ ПРОГРАММА, МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

Министерство образования и науки российской федерации
Государственное образовательное учреждение высшего профессионального
образования
«Ивановская государственная текстильная академия»
Кафедра системного анализа
Рабочая программа и методические указания к выполнению контрольных
работ по дисциплине «Теплотехника» для студентов специальности 150406
(170700) заочной формы обучения
Иваново 2010
Рабочая программа и методические указания к выполнению контрольных
работ по дисциплине «Теплотехника» предназначены для студентов специальности 150406 (170700) «Машины и аппараты текстильной и легкой промышленности» заочной формы обучения.
Рабочая программа составлена на основании государственного образовательного стандарта высшего профессионального образования по направлению
подготовки дипломированного специалиста, утвержденного Минобразованием
России от 26.04.2001 года, № 333 тех/дс.
Составители: канд. техн. наук, проф. Л.Н. Девочкина
канд. техн. наук, проф. Е.Е. Корочкина
Научный редактор д-р техн. наук, проф. В. Б. Кузнецов
2
ВВЕДЕНИЕ
Для самостоятельной проработки, освоения и закрепления основного материала курса «Теплотехника» выполняются две контрольные домашние работы,
каждая из которых содержит три задачи.
Первая домашняя работа посвящена разделу «Техническая термодинамика»
и содержит задачи по темам «Термодинамические процессы сжатия газов в
компрессорах», «Водяной пар» и «Влажный воздух».
Вторая домашняя работа содержит задачи по темам «Конвективный теплообмен» и «Теплообменные аппараты».
Методические указания включают тексты задач и варианты к ним, методические рекомендации к решению каждой задачи, а также необходимый справочный материал в виде приложений.
3
РАБОЧАЯ ПРОГРАММА
(объем дисциплины 68 часов)
Введение. Предмет теплотехники, связь с другими отраслями знаний. Применение теплоты в легкой промышленности.
Раздел 1. Техническая термодинамика.
Тема 1.1. Основные понятия и определения.
Термодинамическая система. Теплота и работа. Термодинамический процесс:
равновесный и неравновесный.
Тема 1.2. Идеальные газы.
Основные законы идеальных газов. Процессы с идеальными газами: изобарный,
изохорный, изотермический, адиабатный.
Тема 1.3. Закон термодинамики.
Первый закон термодинамики. Теплоемкость. Энтальпия. Второй закон термодинамики. Энтропия. Термический цикл, прямые и обратные циклы. Термодинамический КПД. Цикл Карно.
Тема 1.4. Реальные газы и пары.
Пары. Основные определения. Водяной пар. Термодинамические свойства воды
и водяного пара. Расчет термодинамических процессов с водяным паром с помощью таблиц и диаграммы h-s.
Тема 1.5. Влажный воздух.
Влажный воздух как парогазовая смесь. Параметры, характеризующие состояние влажного воздуха. Диаграмма Н-d.
Тема 1.6. Термодинамика потоков.
Первый закон термодинамики для потока. Располагаемая работа. Скорость истечения. Сопло Лаваля. Расчет процесса истечения с помощью h-s диаграммы.
Тема 1.7. Термодинамический анализ теплотехнических устройств.
Принципиальная схема паротурбинных установок. Цикл Ренкина, изображение
цикла в Р-v, T-s и h-s диаграммах.
Раздел 2. Теория теплообмена.
Тема 2.1. Основные понятия и определения. Теплопроводность.
Значение теплообмена в промышленных процессах. Основные понятия и определения. Виды переноса тепла. Закон Фурье. Коэффициент теплопроводности.
Теплопроводность однослойной и многослойной плоской и цилиндрической
стенок.
Тема 2.2. Конвективный теплообмен.
Основные понятия и определения. Критериальные уравнения. Физический
смысл основных чисел подобия. Теплопередача при свободной и вынужденной
конвекции.
4
Тема 2.3. Теплообмен излучением.
Основные понятия и определения. Законы теплового излучения. Теплообмен
излучением между телами, разделенными прозрачной средой. Тепловые экраны.
Тема 2.4. Сложный теплообмен.
Сложный теплообмен. Расчет коэффициента теплоотдачи при сложном теплообмене. Теплопередача через однослойную и многослойную, плоскую и цилиндрическую стенки. Пути интенсификации теплопередачи.
Тема 2.5. Основы расчета теплообменных аппаратов.
Назначение, классификации и виды теплообменных аппаратов. Тепловой расчет рекуперативных теплообменников. Средний температурный напор. Сравнение теплообменников при различных схемах движения теплоносителей.
ПЕРЕЧЕНЬ ЛАБОРАТОРНЫХ РАБОТ (6 часов)
1. Процессы изменения состояния влажного воздуха.
2. Определение коэффициента теплопроводности твердых тел.
3. Определение конвективного коэффициента теплоотдачи стационарным методом.
4. Определение степени черноты твердой поверхности.
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К САМОСТОЯТЕЛЬНОМУ ИЗУЧЕНИЮ
ДИСЦИПЛИНЫ «ТЕПЛОТЕХНИКА»
ВВЕДЕНИЕ. Теплотехника – общетехническая дисциплина, которая изучает способы получения, преобразования, передачи и использования теплоты, а
также принцип действия и конструктивные особенности парогенераторов, тепловых и холодильных машин, аппаратов и различных теплоиспользующих устройств. Она представляет собой углубленное изучение некоторых разделов
курса молекулярной физики. Очень важно при изучении дисциплины обращать
внимание на физический смысл отдельных величин и единиц, в которых они
измеряются. При проработке курса целесообразно придерживаться следующего
порядка. Сначала по рабочей программе надо ознакомиться с содержанием темы, после чего изучить материал по учебнику в строгом соответствии с программой. Изучение материала должно сопровождаться выводами формул.
Только после усвоения данной темы можно приступить к проработке следующей. При возникновении затруднений следует обращаться на кафедру за консультацией. После изучения всего курса, выполнения лабораторных работ, сдачи контрольных работ, предусмотренных программой, студент допускается к
сдаче зачета. Основная задача курса теплотехники – дать необходимую теплотехническую подготовку будущему инженеру-технологу текстильной и легкой
промышленности. Большинство предприятий являются крупными потребите-
5
лями теплоты. Необходимо различать виды теплового потребления (на нужды
отопления, вентиляции, горячего водоснабжения и в технологических процессах). Кроме того, нужно знать системы теплоснабжения.
Литература /2, с.380…385, с.370…379/.
РАЗДЕЛ 1
ТЕМА 1.1. Основные особенности метода термодинамики – логически последовательное применение аналитических выражений первого и второго законов термодинамики совместно с уравнением состояния рабочего тела без использования каких-либо гипотез о внутреннем его строении. При изучении темы студент должен внимательно разобрать такие понятия, как термодинамическая система, рабочее тело, внешняя среда, равновесное и неравновесное состояние.
При изучении основных законов газов следует хорошо уяснить физический
смысл параметров состояния, их размерности. Во всех технологических установках, где в качестве рабочего тела используют газ, он считается идеальным,
подчиняющимся уравнению состояния Клайперона (PV=RT), при условии, что
его состояние далеко от состояния сжижения. В противном случае модель идеального газа неприемлема. При изучении газовой смеси необходимо понять,
что основным здесь является умение определять газовую постоянную смеси,
заданную массовым и объемным составом. Надо учитывать, что все тепловые
расчеты связаны с определением теплоемкости, поэтому необходимо изучить
различные способы нахождения теплоемкостей.
Литература /2, с. 11…26, с. 28…32/, /3, с. 5…10, с. 18…19/.
Энергетические изменения, происходящие в термодинамической системе,
определяют по изменению параметров рабочего тела, которое является объектом анализа. Для 1 кг рабочего тела уравнение первого закона термодинамики в
дифференциальной форме записывается:
q  du  pdv q  dU  pdV
Следует понять разницу между функцией состояния (внутренняя энергия однозначно определяется данным состоянием рабочего тела) и функцией процесса
(работа и теплота появляются лишь при наличии процесса). При изучении темы
вводятся еще два параметра состояния: энтальпия и энтропия.
Литература /2, с. 45…50/, /3, с. 14…17/.
ТЕМА 1.2. При изучении данной темы следует обратить внимание на характерные особенности четырех простейших процессов изменения состояния: p =
const, T = const, δq = 0 (частные случаи политропных процессов). Так, например, характерной особенностью изотермического процесса является то обстоятельство, что вся подведенная к газу теплота превращается в работу, а изменение внутренней энергии газа (идеальный) равно нулю. Основная задача исследования термодинамического политропного процесса – определение теплоты,
6
участвующей в процессе, и работы изменения объема рабочего тела, все остальные величины являются вспомогательными. Общий метод исследования
является универсальным, не зависящим от природы рабочего тела (идеальный
или реальный газ).
Литература /2, с.80…92/, /3, с.20…26/.
ТЕМА 1.3. При изучении второго закона термодинамики следует уяснить,
что он определяет условия, при которых возможны взаимные превращения
энергии. Несмотря на наличие в литературе большого количества формулировок второго закона термодинамики, сущность этого закона сводится к двум положениям: 1) теплота не может самопроизвольно переходить от холодного тела
к горячему без затраты работы; 2) для превращения теплоты в работу необходимо наличие не менее двух источников теплоты: «горячего» и «холодного».
При этом только часть теплоты превращается в работу, остальная должна быть
отдана холодному источнику. Нужно помнить, что все реальные процессы являются необратимыми, поэтому энтропия изолированной системы, в которой
протекают такие процессы, всегда возрастает (Sc>0), что приводит к уменьшению работоспособности изолированной системы.
Литература /2, с.96…120/, /3, с.27…33/.
ТЕМА 1.4. Различие в применении общего метода исследования к идеальным газам и водяному пару обусловлено отсутствием для пара такого простого
уравнения, как уравнение Клапейрона для идеального газа, и сложной зависимостью теплоемкости пара от температуры и давления. Поэтому решение основной задачи для пара в отличие от идеального газа не опирается на конечные
аналитические зависимости, а требует использования таблиц и диаграмм h,s.
Водяной пар является рабочим телом во многих современных теплоиспользующих процессах, поэтому студент должен уяснить принцип работы с h,s диаграммой и научиться определять на ней параметры пара различных состояний.
Литература /2, с.162…178/, /3, с.33…41/.
ТЕМА 1.5-1.7. Влажный воздух широко используется в текстильной и легкой промышленности в системе отопления, вентиляции и кондиционирования
воздуха, в машинах для сушки и термической обработки материалов, при этом
давление его близко к барометрическому. Поэтому влажный воздух рассматривается как смесь идеальных газов (водяной пар и абсолютно сухой воздух) и к
нему применительны все законы и формулы, полученные для смеси идеальных
газов. При изучении свойств влажного воздуха необходимо приобрести навыки
в пользовании таблицами и h,s диаграммой влажного воздуха.
Литература /2, с.210…217/, /3, с.41…43/.
7
При изучении компрессоров следует обратить внимание на то, что работа сжатия будет наименьшей при изотермическом процессе. Работа компрессора определяется по формуле
  n

n
 P2 

Lo 
P1V1     1
n 1
  P1 



n 1
Теоретическая мощность двигателя на привод компрессора
N
Lo
, кВт.
3600 1000
Литература /1, с.217…228/, /2, с.296…299/.
При изучении этой темы следует усвоить понятие термического КПД и разобраться, почему большая часть теплоты топлива выбрасывается с охлаждающей водой. На ТЭЦ эта теплота используется для целей теплофикации. Необходимо знать, что на ТЭЦ вырабатывается не только электрическая энергия, но
и тепловая, которая в виде пара и горячей воды подается потребителям.
Литература /1, с.280…290/, /2, с.334…340/.
РАЗДЕЛ 2
ТЕМА 2.1. Теория теплообмена все внимание концентрирует на способах
передачи теплоты. Рассмотрение отдельных видов теплообмена: теплопроводность, конвекция, излучение, является методологическим приемом, вызванным
сложностью реального теплообмена, в котором, как правило, участвуют одновременно все перечисленные виды теплообмена.
Литература /2, с.306…308/, /3, с.79…80/, /4, с.4…5/.
Уясните и запомните такие понятия, как температурное поле, температурный градиент. Нужно понять значение закона Фурье для решения задач стационарной теплопроводности. Теплопроводность наблюдается в твердых телах,
неподвижных жидкостях и газах. Цель решения задач стационарной теплопроводности – определение теплового потока. Уясните разницу между линейной и
поверхностной плотностями теплового потока.
Литература /2, с.310…323/, /3, с.80…84/.
ТЕМА 2.2. Основная задача теории конвективного теплообмена – разработка
зависимости для расчета коэффициента теплоотдачи . Коэффициент теплоотдачи учитывает тепловое взаимодействие жидкости (или газа) и твердого тела,
поэтому  зависит от множества факторов. Аналитически  можно определить,
решив систему дифференциальных уравнений, которыми описывается конвективный теплообмен. Точное решение этой задачи затруднительно, поэтому при
изучении конвективного теплообмена широко используются эксперименталь-
8
ные методы исследования, в основу которых положена теория подобия. Для
изучения стационарного конвективного теплообмена следует знать следующие
критерии: Nu, Re, Gr, Pr. Критерий Нуссельта (определяемый) характеризует
теплообмен на границе двух фаз
Nu 

опр ;
(1)

критерий Рейнольдса характеризует соотношение между силами инерции и силами вязкого трения в потоке (режим течения жидкости)
Re 
 опр

;
(2)
критерий Грасгофа характеризует соотношение между подъемными силами,
Обусловленными разностью плотностей, и силами вязкого трения
gl 3
Gr 
t ;
2

(3)
критерий Прандтля характеризует теплофизические свойства среды
 C p 
;
Pr 
a

(4)
В самом общем виде критериальное уравнение может быть записано в следующем виде:
Pr 0,25
m
n
l
,
Nu A Re Gr Pr ( ж )
Pr
ст
(5)
где А, m, n, l – коэффициенты, определяемые на основе экспериментальных
данных, которые для каждого вида конвективного теплообмена имеют свои
численные значения (см. рекомендуемую литературу).
Литература /2, с.370…377, 394…398/, /3, с.94…125/, /4, с.34…63, 69…101/.
ТЕМА 2.3. В текстильной и легкой промышленности применение лучистого
теплообмена позволило создать малогабаритные сушилки радиационного типа.
Явление теплового излучения – это процесс распространения теплоты в виде
электромагнитных волн. В зависимости от длины волны лучи обладают различными свойствами, например, лучи в диапазоне 0,8…40 мкм способны поглощаться другими телами и их энергия при этом переходит снова в тепловую.
Необходимо вспомнить все физические законы излучения (Планка, Кирхгофа,
Стефана-Больцмана). При изучении процессов лучистого теплообмена между
твердыми телами необходимо обратить внимание на приведенный коэффици-
9
ент излучения. При защите объектов от лучистой энергии на пути ее распространения ставят экраны, максимально отражающие ее.
Литература /2, с.402…420/, /3, с.126…133/, /4, с.160…193/
ТЕМА 2.4. Теплообмен, учитывающий все виды: теплопроводность, конвекцию, излучение, называется сложным. Практически сложность теплообмена
выражается в суммарном коэффициенте теплоотдачи

  ,
где 
общ
л
л
к
- коэффициент теплоотдачи излучением;
л


  Т 4  Т 4 




 привСо   1   2  
 100  
  100 


 



Т Т
1 2
,
(6)
Со – коэффициент излучения абсолютно черного тела;
Со = 5,67 Вт/(м2К4);
- приведенная степень черноты;

прив.
к
определяется из критериального уравнения.
При изучении темы необходимо рассмотреть теплопередачу через однослойную и многослойную стенки. Анализируя уравнение теплопередачи, нужно
уметь обосновать пути интенсификации теплообмена или, наоборот, уменьшения теплопередачи. Обратить внимание на свойства теплоизоляционных материалов.
Литература /2, с.424…432/, /4, с.193…220/.
ТЕМА 2.5. Теплообменным аппаратом называется любое устройство, предназначенное для нагревания или охлаждения жидких и газообразных теплоносителей. Теплообменные аппараты бывают рекуперативные, регенеративные и
смешивающие. По направлению движения теплоносителей теплообменные аппараты подразделяются на прямоточные, противоточные и со смешанным током.
Целью теплового расчета теплообменных аппаратов является определение
необходимой площади поверхности теплообмена или определение конечных
температур теплоносителей. Основными расчетными уравнениями являются:
уравнение теплопередачи
Q  ktF ,
(7)
и уравнение теплового баланса
Q  V1 1C1 t1  t1  V2  2C2 t 2  t 2 ,
(8)
10
где Q – тепловой поток, Вт;
2
k  средний коэффициент теплопередачи, Вт/(м К);
2
F  площадь поверхности теплообмена, м ;
о
t  средний температурный напор, С ;
3
V1 ,V2  объемные расходы теплоносителей, м /с ;
3
1 ,  2  плотности теплоносителей, кг/м ;
C1 ,C 2  средние удельные теплоемкости, Дж/(кгК) ;
t1,t 2  температуры теплоносителей при входе в аппарат, оС ;
t1,t 2  температуры теплоносителей при выходе из аппарата, оС .
Литература /2, с.424…432/, /3, с.245…266/.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Луканин, В.Н. Теплотехника [Текст]: учеб. для вузов/ В.Н. Луканин, М.Г.
Шатров, Г.М. Камфер [и др.]; под ред. В.Н. Луканина. -3-е изд., испр. –
М.: Высшая школа, 2002. -671 с.
2. Нащокин, В.В. Техническая термодинамика и теплопередача. [Текст]:
учебное пособие для вузов/ В.В. Нащокин. -3-е изд., испр. и доп. -М.:
высшая школа, 1980. – 469с.
3. Теплотехника / под общей ред. В.И.Крутова. –М.: Машиностроение, 1986.
– 432с.
4. Михеев, М.А. Основы теплопередачи [Текст]:/М.А. Михеев, И.М. Михеева - Изд. 2-е, стереотип. – М.: Энергия, 1977 г. – 344 с.
5. Рабинович, О.М. Сборник задач по технической термодинамике
[Текст]:/О.М. Рабинович - издание 5-е, перераб. – М.: Машиностроение,
1973 г. –344 с.
6. Панкратов, Г.П. Сборник задач по теплотехнике/ Г.П. Панкратов. –М.:
1986. –247с.
7. Методические указания к выполнению лабораторных работ по дисциплине «Теплотехника» [Текст] / Л.Н. Девочкина, Е.Е. Корочкина. – Иваново:
ИГТА, 2005. –39с.
КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ
Согласно учебному плану студент-заочник выполняет две контрольные работы, каждая из которых состоит из трех задач и трех вопросов к каждой задаче. Решать задачи и отвечать на вопросы необходимо строго придерживаясь
своего варианта. Работы, выполненные не по своему варианту, не рецензируются. Номер варианта определяют по таблице вариантов в зависимости от двух
последних цифр учебного шифра студента (номера зачетной книжки). Условия
задач и формулировки контрольных вопросов должны быть переписаны полно-
11
стью. Решения задач следует сопровождать краткими пояснениями и подробными вычислениями. Необходимо указывать единицы величин, как заданных в
условии задач, так и полученных в результате их решения. При решении задач
можно использовать ЭВМ. Ответы на контрольные вопросы должны быть
краткими и исчерпывающими. При решении задач применять только Международную систему единиц (СИ). Контрольные вопросы выполняют в тетради, в
конце которой студент ставит свою подпись и приводит список использованной
литературы. Для заметок рецензента на каждой странице следует оставлять поля, графики и схемы выполнять тщательно и аккуратно. На обложке тетради
указывают номер контрольной работы, название предмета, фамилию, имя, отчество, шифр, курс, специальность и домашний адрес.
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 1
ЗАДАЧА 1
Сколько нужно затратить теплоты, чтобы получить 1 кг пара при абсолютном давлении Р1 из воды, взятой при температуре t1, если требуется:
а) пар влажный насыщенный;
б) пар перегретый с температурой tпе.
Определить изменение внутренней энергии и энтропии в процессе подвода
теплоты. Данные для решения задачи необходимо выбрать из табл. 1 по двум
последним цифрам шифра.
Таблица 1
Последняя
ПредпоследР1,
t1,
tпе,
цифра шифняя
х
о
о
МПа
С
С
ра
цифра шифра
0
10
240
0
490
0,98
1
5
220
1
480
0,97
2
4
210
2
460
0,96
3
3,5
160
3
380
0,95
4
2
120
4
350
0,94
5
8
230
5
500
0,95
6
9
240
6
560
0,92
7
6
220
7
450
0,90
8
3
130
8
520
0,93
9
2,5
125
9
400
0,91
ВОПРОСЫ.
1. Каков физический смысл пограничных кривых? Что такое степень сухости?
2. Чем характеризуется критическая точка? Назовите параметры ее для воды.
Чему равна теплота парообразования в этой точке?
3. Как с помощью h,s – диаграммы определить теплоту в изобарном и изотермическом процессах?
12
ЗАДАЧА 2
Теоретическая конвективная сушильная машина работает без рециркуляции
воздуха. Воздух, поступающий из цеха в калорифер сушильной машины, имеет
температуру t1 и относительную влажность 1. Нагретый до температуры t2
воздух подается на сушку материала, после чего удаляется с температурой t3.
Определить конечное влагосодержание воздуха, расход воздуха и теплоты на 1
килограмм испаренной влаги. Задачу решить аналитически и графически с изображением процессов в I,d – диаграмме. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 2.
Таблица 2
Последняя
t1,
Предпоследt2,
t3,
1,
о
o
o
цифра шифС
няя
C
C
%
ра
цифра шифра
0
10
30
0
95
50
1
15
40
1
85
35
2
20
50
2
90
40
3
25
60
3
80
35
4
30
40
4
95
40
5
25
50
5
85
40
6
20
40
6
85
35
7
15
20
7
80
40
8
30
60
8
85
45
9
35
70
9
85
50
ВОПРОСЫ
1. Почему влагосодержание и энтальпию влажного воздуха относят к 1 кг сухого, а не влажного воздуха?
2. Как определить газовую постоянную и плотность влажного воздуха?
3. Что такое температура точки росы и мокрого термометра?
ЗАДАЧА 3
В идеальном двухступенчатом поршневом компрессоре происходит сжатие
воздуха от давления Р1 = 0,1 МПа до давления Р2. Температура газа на входе в
ступени t1. Определить параметры газа в конце сжатия, теоретическую мощность привода компрессора и расход охлаждающей воды, прокачиваемой последовательно через рубашки цилиндров и промежуточный холодильник, если
общий нагрев воды t = 25oC. Объемная производительность компрессора при
условиях входа – V1, сжатие в обеих ступенях происходит по политропе с показателем n.
Определить конечную температуру t2 и мощность привода, если сжатие газа
до давления происходило бы адиабатно в одноступенчатом компрессоре, а так-
13
же мощность при изотермическом сжатии, сравнить все мощности. Процессы
сжатия и охлаждения показать в P,V и T,S диаграммах. Данные для решения
задачи принять из табл. 3.
Таблица 3
Последняя
цифра шифра
V1,
м3/с
Р2,
МПа
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0,55
0,95
0,83
1,25
1,1
0,416
1,38
0,69
1,76
0,97
5,5
3,0
4,5
6,0
4,0
6,5
8,0
5,0
7,5
7,0
Предпоследняя
цифра шифра
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
n
t1,
C
o
1,28
1,3
1,22
1,25
1,18
1,15
1,17
1,27
1,26
1,16
20
27
30
24
27
17
25
18
23
22
ВОПРОСЫ
1. Для чего необходим сжатый воздух на текстильных предприятиях?
2. Какие типы компрессоров применяются в текстильной промышленности?
3. В чем преимущества многоступенчатого сжатия?
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ № 1
1. Перед выполнением контрольной работы студент должен ознакомиться с
методикой решения аналогичных задач, приведенных в литературе /5,6/.
2. При решении задачи № 1 необходимо знать, что энтальпию воды и перегретого пара определяют по таблицам воды и перегретого пара (по известному
давлению и температуре), а параметры насыщенного пара - по формулам с
использованием таблиц насыщенного состояния.
3. При решении задачи № 2 следует знать, что в теоретической сушильной машине энтальпия воздуха, входящего в сушильную камеру, I2, равна энтальпии воздуха, выходящего из нее, I3. Давление насыщения водяных паров в
зависимости от температуры взять из таблиц насыщенного водяного пара.
Диаграмма I,d влажного воздуха приведена в приложении.
14
4. При решении задачи № 3 необходимо определить промежуточное давление,
обеспечивающее минимальную затрату мощности на привод компрессора по
формуле
Рпр 
Р2
. Теплоемкость воздуха можно считать постоянной.
Р1
Указания к задаче №1
Необходимо предварительно изучить разделы "Теплоемкость газов" в
/3,с.63-64, 70-72/ и "Водяной пар" в /3,с.162-178, с.15-17, 34-40/ .
При решении задачи снова следует определить количество теплоты, требуемое для нагревания заданного количества пара:
(9)
Q Gq ,
n
n
где G, - весовой расход пара, кг/с;
qn, - удельное количество теплоты, выделенное при полной конденсации 1
кг водяного пара, кДж/кг.
По условию (а) задачи пар, сконденсировавшись, уходит из теплообменника (калорифера) при той же температуре конденсации (равной температуре насыщения), величина которой зависит от давления, при котором происходит
конденсация. Поэтому количество теплоты, которое выделяется в калорифере
при полной конденсации 1 кг влажного пара (без переохлаждения конденсата),
можно определит
(10)
q rx
n
где r, - величина теплоты парообразования, кДж/кг. Такое количество теплоты
отдает при полной конденсации 1 кг сухого насыщенного пара;
x - степень сухости пара, поступающего в калорифер (задана в условии задачи).
Как правило, пар поступает в калорифер уже частично сконденсировавшийся (влажный насыщенный пар). Его степень сухости в этом случае меньше
единицы.
Величину теплоты парообразования r находим из табл.1 приложения данных методических указаний по величине давления, указанной в варианте задания.
Здесь же находим параметры кипящей воды (сконденсировавшегося пара),
параметры сухого насыщенного пара и температуру насыщения, при которой
происходит конденсация пара при заданном давлении.
Поскольку, в большинстве вариантов в начальном состоянии имеется
влажный насыщенный пар (x < 1), его параметры вычисляются по формулам
для влажного насыщенного пара, взятым из [2, с. 166-167].
Массовый расход пара (греющего теплоносителя) вычисляем по формуле
G
Q
, кг/с.
r
15
(13)
По условию (б) параметры перегретого пара находятся по таблице (5) приложения. Затем следует изобразить процесс конденсации пара (не в масштабе) в диаграммах p-v, T-S и h-s.
Указания к задаче №2
Предварительно необходимо изучить по [2, с. 210-216] раздел "Влажный
воздух", обратив особое внимание на H-d диаграмму влажного воздуха и на
изображение в ней процессов нагревания воздуха при d=const и насыщения
воздуха влагой при H=const, т.е. процессов, происходящих в теоретической
конвективной сушилке.
Принципиальная схема теоретической конвективной сушилки изображена
на рис. 1. Наружный воздух с параметрами t0, 0, d0, H0 проходит через нагревательный прибор-калорифер, где нагревается и выходит с параметрами t1, 1, d1,
H1. При нагревании воздуха в калорифере содержание в нем водяных паров не
меняется, поэтому процесс нагревания протекает при постоянном влагосодержании и постоянном парциальном давлении в нем водяного пара. Затем воздух
проходит через рабочее пространство сушилки, где испаряется часть влаги, заключенной в материале, и после этого выпускается из сушилки с параметрами
t2, 2, d2, H2. В сушилке воздух отдает свое тепло на испарение влаги из высушиваемого материала, которое, однако, снова возвращается в воздух с теплом
вновь образовавшихся водяных паров. Поэтому процесс испарения влаги в теоретической сушилке считается адиабатным при H=const. В этих условиях отсутствуют потери тепла и нет его дополнительных источников.
калорифер
t1,1
d0,H0
Сушильная
камера
t2,2
d2,H2
t1
t
t2
t0
d2
d
d0=d1

2
0
1
H
H1=H2
H0
Рис.1 Схема теоретической конвективной сушилки.
16
Сначала следует определить парциальное давление водяного пара на входе в
калорифер по формуле относительной влажности :

где
0

p
n
0

p
n нас
0
,
p  p
n
0 n нас
0
0
(14)
− максимальное давление водяных паров при данной температуре;
p
n нас
0
наступает тогда, когда пар будет насыщенным. Эта величина
находится по табл. 2 приложения по температуре, в данном случае
t0.
Из этой же таблицы, взяв в качестве аргумента вычисленную величину
, найдем температуру насыщения, соответствующую этому давлению, ко-
p
n
0
торая численно будет равна температуре точки росы воздуха на входе в калорифер.
Влагосодержание влажного воздуха на входе в калорифер можно рассчитать по формуле
p
n
0
d 622
0
B p
n
0
,
(15)
где B – барометрическое давление влажного воздуха,
B=745 мм.рт.ст.=0,993 бара.
Энтальпия влажного воздуха определяется по формуле
H t  d  24901,97t 103 .
0 0 0
0
(16)
Так как процесс нагревания воздуха протекает с постоянным влагосодержанием (d0 = const), то d0 = d1. При неизменном влагосодержании не меняется и
парциальное давление водяных паров в нагреваемом воздухе, т.е. p  p .
n
0
n
1
Так как температура воздуха на выходе из калорифера задана в условиях
задачи, а влагосодержание d1 и парциальное давление p
найдены в преды-
n
1
дущих расчетах, то по приведенным выше зависимостям определяем относи-
17
тельную влажность 1 и энтальпию H1 для данного состояния. С этими параметрами влажный воздух, выйдя из калорифера, поступает в сушилку, где отдает свое тепло на испарение влаги из высушиваемого материала. Это тепло возвращается в воздух с теплом вновь образовавшихся водяных паров. Поэтому
процесс изменения состояния влажного воздуха в теоретической сушилке протекает при постоянной энтальпии H1 = H2 = const.
По известным параметрам воздуха на выходе из сушилки H2 и d2 сначала
определяем температуру t2, затем парциальное давление pn 2 , температуру точки росы t p2 и относительную влажность 2. Сухая часть воздуха в процесссушки не изменяется, если нет его утечки или подcоса наружного воздуха. Поэтому
расчет сушилок удобнее производить на 1 кг сухого воздуха.
Удельный расход воздуха, т.е. расход его на 1 кг испаряемой в сушилке
влаги:

1000
, кг сух.в./кг исп.вл.
d d
2 0
(17)
Удельный расход тепла, т.е. расход тепла на 1 кг испаряемой влаги:
q= (H1 – H0), кДж/кг исп.вл.
(18)
Графоаналитический расчет и построение процесса изменения состояния
воздуха в теоретической сушилке в диаграмме H-d.
Начальную точку процесса, характеризующую состояние воздуха на входе в
1
калорифер, находим как точку пересечеB
ния изотермы t0 и линии постоянной отH1=const 2
t1
носительной влажности 0 (т.А) рис.2.
Линия постоянной энтальпии, проходя0
C
=100 %
щая через эту точку, определит энтальt2
A
пию влажного воздуха этого состояния.
Опустив из т.А вертикаль на ось влаt0
Pn=f(d)
госодержания, получим величину влагоPn A
tp
содержания этого воздуха d0 .
Изотерма, проходящая через точку
d0=d1
d г/кг.с.в пересечения этой вертикали с кривой
Рис. 2
 =100%, соответствует температуре точки росы этого воздуха. Переместив вправо, на ось парциальных давлений, точку
пересечения этой вертикали с линией парциальных давлений, определим парциальное давление водяных паров в воздухе.
H кДж/кг.с.в
.
.
.
18
Для построения процесса нагревания воздуха в калорифере проведем вверх
линию d=const из точки А до пересечения с изотермой t1. Полученная точка B
характеризует параметры воздуха на выходе из калорифера. Кривая постоянной относительной влажности, проходящая через эту точку, определяет относительную влажность 1 воздуха на выходе из калорифера. Остальные параметры
этого воздуха определяются аналогично. Прямая AB – процесс нагревания воздуха в калорифере.
Проведя через т. B линию H1 = const до пересечения с линией d2 = const,
получим точку С, характеризующую состояние воздуха на выходе из сушилки.
Его параметры находятся по H-d диаграмме аналогично параметрам воздуха
т. А. Процесс BC – процесс испарения влаги в теоретической сушилке при H =
const.
Указания к задаче №3
Предварительно необходимо изучить по учебнику [2, с. 217-228] раздел
«Компрессоры», обратив особое внимание на принцип действия, устройство и
работу одноступенчатого и многоступенчатого поршневого компрессора, уяснить суть термодинамического обоснования многоступенчатого сжатия, ознакомиться с формулами, по которым необходимо определять искомые величины.
Необходимо изобразить принципиальные схемы одно- и двухступенчатого
компрессора, показать процессы, происходящие в этих компрессорах в р-V и
Т-s диаграммах при изотермическом и политропном сжатии с заданным показателем политропы. По условию задачи (идеальный компрессор) можно не учитывать наличие вредного пространства, потери работы на трение поршня о
стенки цилиндра и дросселирование в клапанах. Всасывание газа в цилиндр,
его нагнетание в резервуар осуществляется при постоянном давлении. Для нахождения параметров воздуха ( Т2 и V2) в конце сжатия во всех вариантах задачи необходимо использовать формулы (зависимости), по которым рассчитываются процессы изменения состояния идеальных газов [2, с. 80-92]. По формулам, приведенным в главе 16 [2] для изотермического и политропного сжатия
определяем теоретическую работу и мощность двигателя для привода компрессора и сравниваем их. Затем надо подсчитать количество теплоты, отводимой от воздуха после сжатия в компрессоре, приняв изохорную теплоемкость
воздуха постоянной и равной
Сv = 0,723 кДж/(кг К).
При подсчете расхода охлаждающей воды ее теплоемкость можно принять
постоянной и равной
Св = 4,187 кДж/(кг К).
19
При расчете процессов сжатия в двухступенчатом компрессоре сначала находят отношение давлений в каждой ступени, считая его одинаковым для каждой ступени, а затем подсчитывают давление после первой ступени сжатия. Далее расчет ведется по формулам для одноступенчатого компрессора для изотермического и политропного сжатия. Разумеется, некоторые из полученных
результатов должны удваиваться, чтобы учесть работу второй ступени сжатия.
При построении процессов сжатия в Т-s диаграмме предполагаем, что охлаждение воздуха после первой ступени сжатия происходит до первоначальной
температуры. При расчетах необходимо проверять размерности подставляемых
в формулу величин и получаемых результатов.
КОНТРОЛЬНОЕ ЗАДАНИЕ № 2
ЗАДАЧА 1
Ограждение сушильной машины состоит из металлических листов, покрытых слоем изоляции. Теплопроводность металла 57 Вт/(мград), изоляции – 0,13
Вт/(мград). Определить толщину изоляции, если температура внешней поверхности изоляции tС2, oC, а металлического листа, обращенного в сушилку tС1, oC.
Через ограждение проходит q Вт/м2 теплоты. Толщина металлических листов
2 мм.
Данные для решения задачи взять из табл. 4 и 5.
Таблица 4
Последняя
цифра шифра
tС1, oC
tC2, oC
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
90
30
85
37
95
35
88
39
100
40
96
42
85
38
90
36
70
32
75
28
Таблица 5
Предпоследняя
цифра шифра
q, Вт/м2
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
100
120
140
160
150
130
125
90
160
155
ВОПРОСЫ
1. Выведите размерность коэффициента теплопроводности из закона Фурье.
2. Что такое температурный градиент?
20
3. Будет или не будет происходить конденсация водяных паров на наружной
поверхности стенки, если относительная влажность воздуха в цехе  = 70 %,
и почему?
ЗАДАЧА 2.
Определить тепловые потери с одного метра длины трубопровода без изоляции, горизонтально расположенного в цехе, если наружный диаметр трубы d,
степень черноты ее , температура ее поверхности tC1, а температура воздуха в
цехе tB.
Определить долю потери теплоты за счет естественной конвекции и за счет
излучения в общей потере теплоты. Данные для решения задачи принять из
табл. 6.
Таблица 6
Последняя
цифра шифра
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
d,
мм
300
290
260
240
220
200
180
160
150
140
tc1,
o
С
240
220
200
180
160
140
230
210
190
120
Предпоследняя
цифра шифра
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
tв,
C
10
15
20
22
24
25
26
17
28
30
о

0,81
0,86
0,84
0,82
0,80
0,78
0,75
0,72
0,7
0,9
ВОПРОСЫ
1. Что такое сложный теплообмен?
2. Что такое приведенная степень черноты?
3. Какие факторы влияют на коэффициент теплоотдачи?
ЗАДАЧА 3
Определить необходимую поверхность нагрева водовоздушного поверхностного теплообменника непрерывного действия (калорифера). Расчет произвести для прямоточной и противоточной схемы движения теплоносителей. Теплообменник выполнен из стальных труб (коэффициент теплопроводности с =
50 Вт/(мград)) с внутренним диаметром d1 = 40мм и наружным диаметром d2 =
48 мм. Температура воды на входе в теплообменник t2=10оС. Значения температур «горячего» теплоносителя на входе t1 и выходе t1 (воздуха) и «холодно-
21
го» теплоносителя (воды) t2, а также массовый расход воды через теплообменник М и коэффициенты теплоотдачи от воздуха к стенке трубы 1 и от стенки
трубы к воде 2 выбрать из табл.7.
Таблица 7
Первая
цифра
шифра
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
М,
кг/с
t 2 ,
o
C
t1,
o
C
t 1 ,
o
C
1,5
1,8
2,0
2,2
2,4
2,6
2,8
1,7
1,6
2,1
100
120
150
180
105
200
170
130
110
160
420
430
440
450
460
470
400
390
380
370
120
150
180
200
130
220
200
160
140
190
Вторая
1 ,
цифра
Вт/м2град
шифра
0
40
1
42
2
45
3
48
4
50
5
52
6
55
7
60
8
54
9
50
2 ,
Вт/м2град
3500
3600
3700
3800
3900
4000
4100
4200
4300
4400
ВОПРОСЫ
1. При желании возможно интенсифицировать теплопередачу за счет оребрения. С какой стороны поверхности следует ставить ребра и почему?
2. Каковы достоинства прямотока?
3. Каков должен быть расход воздуха, если его изобарную теплоемкость можно считать равной 1 КДж/(кгК)?
22
МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К ВЫПОЛНЕНИЮ
КОНТРОЛЬНОГО ЗАДАНИЯ № 2
Задачи №1 и №2 решаются самостоятельно.
Указания к задаче № 3
Предварительно необходимо изучить данную тему по учебнику /3, с.103110/.
Теплообменный аппарат – это устройство, предназначенное для нагревания, охлаждения или изменения агрегатного состояния теплоносителя.
В рекуперативных теплообменниках теплота от одного теплоносителя к
другому передается через разделяющую их стенку (рис. 3).
II
II
Рис. 3
Уравнения теплового баланса теплообменника:
Q1 = Q2 ,




Q  M  C  t  C  t   ,
1 1 p 1 p 1 
1
1 

(19)
(20)
где M1 – массовый расход горячего теплоносителя, кг/с;
Cp1 , Cp1 – массовые изобарные теплоемкости , кДж/(кгK);




Q  M  C  t  C  t   ,
2
2 p 2 p 2 
2
2 

где M2 – массовый расход горячего теплоносителя, кг/с.
23
(21)
Тонкие стенки трубок рекуперативных теплообменников практически всегда считают плоскими, поэтому поверхность F, необходимая для передачи теплового потока Q2 от горячего теплоносителя, определяется из уравнения:
Q  K F t ,
2
(22)
где K – коэффициент теплопередачи, Вт/(м2 * град);
t – средний логарифмический температурный напор,0С:
t 
tб  t м
,
 tб 

ln

t
 м
(23)
tб и tм определяются согласно схеме движения теплоносителем прямотока
(рис. 4) или противотока. (рис.5).
t
t
t1
t 1
t 1
tб
t 2
tб
tм
t 1
t2
t 2
t 2 tм
F
F
Рис. 5
Рис. 4
Если
ниями t :
t
б 2 ,
t
м
то можно пользоваться среднеарифметическими значе-
t 0,5 t  t  .
м
 б
(24)
24
ПРИЛОЖЕНИЕ Таблица П1
Насыщенный водяной пар (по давлениям)
p,
бар
tН,
0
C
V ,
V  ,
h ,
h  ,
м3/кг
м3/кг
кДж/кг
кДж/кг
r,
S ,
S  ,
кДж/кг кДж/(кг град) кДж/(кг
град)
2,0 120,23
0,0010605
0,8854
504,8
2707
2202
1,5302
7,1227
2,5 127,43
0,0010672
0,7185
535,4
2717
2182
1,6071
7,053
3,0 133,54
0,0010733
0,6073
561,4
2727
2164
1,672
6,992
3,5 138,88
0,0010786
0,5241
584,5
2732
2148
1,728
6,941
4,0 143,62
0,0010836
0,4624
604,7
2738
2133
1,777
6,897
4,5 147,92
0,0010883
0,4139
623,4
2744
2121
1,821
6,857
5,0 151,84
0,0010927
0,3747
640,1
2749
2109
1,860
6,822
5,5 155,47
0,0010969
0,3426
655,8
2753
2097
1,897
4,822
6,0 158,84
0,0011007
0,3156
670,5
2757
2086
1,931
6,761
6,5 161,99
0,0011046
0,2925
684,2
2759,9
2076
1,926
6,733
7,0 164,96
0,0011082
0,2727
697,1
2762,9
2066
1,992
6,707
25
Таблица П2
Сухой насыщенный пар и вода на кривой насыщения (по температурам)
t, 0C
p, бар
t, 0C
p, бар
t, 0C
p, бар
1
2
3
4
5
6
0,01
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
18
19
20
21
22
23
24
25
26
27
28
29
30
31
32
33
34
35
36
0,006112
0,006566
0,007054
0,007575
0,008129
0,008719
0,009347
0,010013
0,010721
0,011473
0,012271
0,013118
0,014016
0,014967
0,015974
0,017041
0,018170
0,019364
0,02062
0,02196
0,02337
0,02486
0,02643
0,02808
0,02982
0,03166
0,03360
0,03564
0,03779
0,04004
0,04241
0,04491
0,04753
0,05029
0,05318
0,05622
0,05940
37
38
39
40
41
42
43
44
45
46
47
48
49
50
51
52
53
54
55
56
57
58
59
60
61
62
63
64
65
66
67
68
69
70
71
72
73
0,06274
0,06624
0,06991
007375
0,07777
0,08198
0,08639
0,09101
0,09584
0,10088
0,10614
0,11163
0,11736
0,12335
0,12960
0,13612
0,14292
0,15001
0,15740
0,16510
0,17312
0,18146
0,19014
0,19917
0,2086
0,2184
0,2285
0,2391
0,2501
0,2615
0,2733
0,2856
0,2984
0,3117
0,3254
0,3396
0,3543
74
75
76
77
78
79
80
81
82
83
84
85
86
87
88
89
90
91
92
93
94
95
96
97
98
99
100
101
102
103
104
105
106
107
108
109
110
120
0,3696
0,3855
0,4019
0,4189
0,4365
0,4547
0,4736
0,4931
0,5133
0,5342
0,5558
0,5781
0,6011
0,6249
0,6495
0,6749
0,7011
0,7281
0,7560
0,7848
0,8145
0,8451
0,8767
0,9093
0,9429
0,9775
1,01325
1,0499
1,0876
1,1265
1,1666
1,2079
1,2504
1,2941
1,3390
1,3852
1,4326
1,9854
26
Таблица П3
Физические свойства воды
Cp,
,
106,
104,
кДж/(кг град)
Вт/(м  град)
м2/с
1/град
0
4212
0,551
1,789
-0,63
13,67
10
4191
0,574
1,306
0,70
9,52
20
4183
0,599
1,006
1,82
7,02
30
4174
0,618
0,805
3,21
5,42
40
4174
0,635
0,659
3,87
4,31
50
4174
0,648
0,556
4,49
3,54
60
4179
0,659
0,478
5,11
2,98
70
4187
0,668
0,415
5,70
2,55
80
4195
0,674
0,365
6,32
2,21
90
4208
0,680
0,326
6,95
1,95
100
4220
0,683
0,295
7,52
1,75
110
4233
0,685
0,272
8,08
1,60
120
4250
0,686
0,252
8,64
1,47
t, 0C
Pr
Таблица П4
Физические свойства сухого воздуха при B=760 мм рт.ст.
Cp,
,
106,
104,
кДж/(кг град)
Вт/(мград)
м2/с
1/град
0
1005
0,0244
13,28
36,6
0,707
10
1005
0,0251
14,16
35,3
0,705
20
1005
0,0259
15,06
34,1
0,703
30
1005
0,0267
16,00
33,0
0,701
40
1005
0,0276
16,96
31,9
0,699
50
1005
0,0283
17,95
30,9
0,698
60
1005
0,0290
18,97
30,0
0,696
70
1009
0,0296
20,02
29,1
0,694
80
1009
0,0305
21,09
28,3
0,692
90
1009
0,0313
22,10
27,5
0,690
100
1009
0,0321
23,13
26,8
0,688
120
1009
0,0334
25,45
25,4
0,686
t, 0C
27
Pr
Таблица П5
Вода и перегретый водяной пар
Р = 1,00 МПа
t
о
С
120
130
140
150
160
170
180
190
м
кг
3
V,
h,
Р = 2,00 МПа
КДж
кг
0,0010602 504,3
0,0010696 546,8
0,0010796 589,5
0,0010904 632,5
0,0011019 675,7
0,0011143 719,2
0,1944 2777,3
0,2002 2802,9
S,
КДж
кг К
V,
м3
кг
h,
КДж
кг
S,
КДж
кг К
1,5269
1,6336
1,7383
1,8410
1,9420
2,0414
6,5854
6,6413
0,0010596
0,0010690
0,0010790
0,0010897
0,0011012
0,0011135
0,0011266
0,0011408
505,0
547,5
590,2
633,1
676,3
719,8
763,6
807,9
1,5260
1,6327
1,7373
1,8399
1,9408
2,0401
2,1379
2,2345
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
0,2059
0,2115
0,2169
0,2223
0,2275
0,2327
0,2378
0,2429
0,2480
0,2530
2827,5
2851,5
2874,9
2897,9
2920,5
2942,8
2964,8
2986,7
3008,3
3029,9
6,6940
6,7442
6,7921
6,8382
6,8826
6,9256
6,9674
7,0080
7,0475
7,0862
0,0011560
0,0011725
0,1021
0,1053
0,1084
0,1115
0,1144
0,1172
0,1200
0,1228
852,6
897,8
2820,4
2849,0
2876,3
2902,5
2927,9
2952,7
2976,9
3000,6
2,3300
2,4245
6,3842
6,4416
6,4953
6,5460
6,5941
6,6401
6,6842
6,7268
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
0,2580
0,2629
0,2678
0,2727
0,2776
0,2825
0,2873
0,2921
0,2970
0,3018
0,3066
3051,3
3072,7
3094,0
3115,3
3136,5
3157,7
3178,9
3200,2
3221,5
3242,8
3264,0
7,1239
7,1609
7,1971
7,2326
7,2675
7,3018
7,3356
7,3690
7,4019
7,4342
7,4606
0,1255
0,1282
0,1308
0,1334
0,1360
0,1386
0,1411
0,1436
0,1462
0,1487
0,1512
3024,0
3047,0
3069,8
3092,4
3114,9
3137,2
3159,5
3181,8
3204,0
3226,1
3248,1
6,7679
6.8078
6,8466
6.8843
6,9212
6.9574
6.9929
7,0278
7.0621
7.0956
7.1285
28
Продолжение табл. П5
Р = 2,5 МПа
t
о
С
м
кг
3
V,
Р = 3,0 МПа
h,
КДж
кг
S,
КДж
кг К
V,
м3
кг
h,
КДж
кг
S,
КДж
кг К
120
130
140
150
160
170
180
190
0,0010593
0,0010687
0,0010787
0,0010894
0,0011008
0,0011131
0,0011262
0,0011403
505,3
547.8
590,5
633,4
676,6
720,1
763,9
808,1
1,5255
1,6322
1,7368
1,8394
1,9402
2,0395
2,1372
2,2338
0,0010590
0,0010684
0,0010783
0,0010890
0,0011005
0,0011127
0,0011258
0,0011399
505,7
548,2
590,8
633,7
676,9
720,3
764,1
808.3
1,5250
1,6317
1,7362
1,8388
1,9396
2,0388
2,1366
2,2330
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
0,0011555
0,0011719
0,0011897
0,08164
0,08439
0,08701
0,08953
0,09197
0,09434
0,09665
852,8
898,0
943,7
2820,4
2851,0
2879,9
2907,5
2934,1
2959,8
2984,9
2,3292
2,4237
2,5175
6,2927
6,3529
6,4087
6,4610
6,5104
6,5573
6,6023
0,0011550
0,0011714
0,0011891
0,0012084
0,06818
0,07058
0,07286
0,07504
0,07714
0,07918
853,0
898,1
943,9
990,3
2823,0
2855,2
2885,5
2914,2
2941,8
2968,4
2,3284
2,4228
2,5166
2,6098
6,2245
6,2867
6,3440
6,3974
6,4477
6,4953
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
0,09892
0,10114
0,10334
0,1055
0,1076
0,1098
0,1119
0,1139
0,1160
0,1180
0,1201
3009,0
3033,4
3057,1
3080,5
3103,6
3126,6
3149,6
3172,4
3195,0
3217,5
3239,9
6,6454
6,6870
6,7273
6,7664
6,8044
6,8415
6,8781
6,9138
6,9488
6,9830
7,0165
0,08116
0,08310
0,08500
0,08687
0,08871
0,09053
0,09232
0,09410
0,09586
0,09760
0,09933
2994,2
3019,3
3044,0
3068,2
3092,1
3115,7
3139,3
3162,7
3185,8
3208,8
3231,6
6,5408
6,5643
6,6262
6,6667
6,7060
6,7443
6,7818
6,8184
6,8541
6,8890
6,9231
29
Продолжение табл. П5
Р = 3,5 МПа
t
о
С
м
кг
3
V,
Р = 4,0 МПа
h,
КДж
кг
S,
КДж
кг К
V,
м3
кг
h,
КДж
кг
S,
КДж
кг К
120
130
140
150
160
170
180
190
0,0010587
0,0010680
0,0010780
0,0010887
0,0011001
0,0011123
0,0011254
0,0011394
506,0
548,5
591,1
634,0
677,2
720,6
764,4
808,6
1,5244
1,6312
1,7357
1,8383
1,9390
2,0382
2,1359
2,2323
0,0010584
0,0010677
0,0010777
0,0010883
0,0010997
0,0011119
0,0011249
0,0011389
506,4
548,8
591,5
634,3
677,5
720,9
764,6
808,8
1,5242
1,6307
1,7352
1,8377
1,9385
2,0376
2,1352
2,2316
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
0,0011545
0,0011708
0,0011885
0,0012077
0,0012288
0,05871
0,06085
0,06287
0,06479
0,06664
853,2
898,3
944,0
990,4
1037,7
2828,1
2861,6
2892,9
2922,6
2950,9
2,3276
2,4220
2,5156
2,6088
2,7018
6,1734
6,2369
6,2951
6,3492
6,4000
0,0011540
0,0011702
0,0011878
0,0012070
0,0012280
0.0012512
0,05174
0.05366
0,05547
0,05719
853,4
898,5
944,2
990,5
1037,7
1085,8
2835,6
2870,1
2902,2
2932,5
2,3268
2,4211
2,5147
2,6078
2,7007
2,7936
6,1355
6,1995
6,2581
6,3125
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
0,06843
0,07017
0,07187
0,07354
0,07517
0,07678
0,07836
0,07992
0,08146
0,08300
0,08451
2978,2
3004,6
3030,3
3055,5
3080,2
3104,6
3128,9
3152,8
3176,4
3199,9
3223,1
6,4480
6,4937
6,5374
6,5794
6,6200
6,6595
6,6982
6,7356
6,7722
6,8078
6,8426
0,05885
0,06045
0,06200
0,06351
0,06499
0,06645
0,06787
0,06928
0,07066
0,07203
0,07339
2961,5
2989,2
3016,2
3042,3
3067,9
3093,1
3118,2
3142,7
3166,9
3190,8
3214,5
6,3634
6,4116
6,4573
6,5010
6,5430
6,5838
6,6237
6,6621
6,6995
6,7359
6,7713
30
Продолжение табл. П5
Р = 5,0 МПа
t
о
С
м
кг
3
V,
Р = 6,0 МПа
h,
КДж
кг
S,
КДж
кг К
V,
м3
кг
h,
КДж
кг
S,
КДж
кг К
120
130
140
150
160
170
180
190
0,0010579
0,0010671
0,0010771
0,0010877
0,0010990
0,0011111
0,0011241
0,0011380
507,1
549,5
592,1
635,0
678,0
721,4
765,2
809,3
1,5232
1,6298
1,7342
1,8366
1,9373
2,0363
2,1339
2,2301
0,0010573
0,0010665
0,0010764
0,0010870
0,0010983
0,0011103
0,0011232
0,0011371
507,8
550,2
592,8
635,6
678,6
722,0
765,7
809,7
1,5224
1,6288
1,7332
1,8355
1,9361
2,0351
2,1325
2,2287
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
0,0011530
0,0011691
0,0011866
0,0012056
0,0012264
0,0012494
0,0012750
0,04053
0,04224
0,04383
853,8
898,8
944,4
990,7
1037,8
1085,8
1135,0
2818,4
2857,0
2892,4
2,3253
2,4195
2,5129
2,6058
2,6985
2,7911
2,8842
6,0184
6,0889
6,1523
0,0011519
0,0011680
0,0011853
0,0012042
0,0012249
0,0012476
0,0012729
0,0013013
0,03317
0,03473
854,2
899,2
944,7
990,9
1037,9
1085,8
1134,8
1185,2
2804,0
2846,5
2,3237
2,4178
2,5111
2,6038
2,6963
2,7887
2,8815
2,9751
5,9253
6,0016
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
0,04532
0,04675
0,04811
0,04942
0,05070
0,05194
0,05316
0,05435
0,05551
0,05666
0,05780
2925,4
2956,5
2986,2
3014,6
3042,2
3069,2
3095,9
3121,8
3147,2
3172,2
3196,9
6,2104
6,2643
6,3147
6,3623
6,4077
6,4513
6,4939
6,5343
6,5736
6,6116
6,6486
0,03616
0,03750
0,03876
0,03996
0,04111
0,04223
0,04331
0,04436
0,04538
0,04639
0,04738
2885,0
2920,4
2953,5
2984,9
3014,9
3043,9
3072,4
3099,8
3126,6
3152,9
3178,6
6,0693
6,1306
6,1869
6,2393
6,2886
6,3356
6,3811
6,4240
6,4653
6,5052
6,5438
31
Продолжение табл. П5
Р = 8,0 МПа
t
о
С
м
кг
3
V,
Р = 9,0 МПа
h,
КДж
кг
S,
КДж
кг К
V,
м3
кг
h,
КДж
кг
S,
КДж
кг К
120
130
140
150
160
170
180
190
0,0010562
0,0010654
0,0010752
0,0010856
0,0010968
0,0011088
0,0011216
0,0011353
509,2
551,6
594,1
636,8
679,8
723,1
766,7
810,7
1,5206
1,6269
1,7311
1,8334
1,9338
2,0326
2,1299
2,2258
0,0010556
0,0010648
0,0010745
0,0010850
0,0010961
0,0011080
0,0011207
0,0011344
509,9
552,2
594,7
637,5
680,4
723,7
767,2
811,2
1,5197
1,6260
1,7301
1,8323
1,9326
2,0313
2,1286
2,2244
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
0,0011500
0,0011658
0,0011829
0,0012015
0,0012218
0,0012440
0,0012687
0,0012964
0,0013277
0,0013639
855,1
899,9
945,3
991,4
1038,2
1085,8
1134,6
1184,6
1236,2
1289,8
2,3207
2,4145
2,5075
2,5999
2,6920
2,7840
2,8762
2,9691
3,0633
3,1594
0,0011490
0,0011647
0,0011817
0,0012001
0,0012202
0,0012423
0,0012667
0,0012940
0,0013249
0,0013604
855,5
900,3
945,6
991,6
1038,3
1085,9
1134,4
1184,3
1235,6
1289,0
2,3191
2,4128
2,5057
2,5980
2,6899
2,7817
2,8737
2,9663
3,0600
3,1555
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
0,02425
0,02560
0,02682
0,02793
0,02897
0,02995
0,03089
0,03179
0,03265
0,03349
0,03431
2785,4
2834,7
2878,1
2917,5
2953,9
2988,3
3021,3
3052,6
3082,7
3111,8
3140,1
5,7918
5,8771
5,9510
6,0169
6,0768
6,1324
6,1849
6,2339
6,2804
6,3247
6,3670
0,0014022
0,02142
0,02268
0,02381
0,02484
0,02579
0,02669
0,02755
0,02837
0,02916
0,02993
1344,9
2781,8
2833,5
2878,7
2919,6
2957,5
2993,2
3027,0
3059,1
3090,0
3119,7
3,2539
5,7463
5,8341
5,9098
5,9771
6,0383
6,0953
6,1481
6,1977
6,2446
6,2891
32
Окончание табл.П5
Р = 10,0 МПа
t
о
С
V,
м3
кг
h,
КДж
кг
S,
КДж
кг К
120
130
140
150
160
170
180
190
0,0010551
0,0010642
0,0010739
0,0010843
0,0010954
0,0011072
0,0011199
0,0011335
510,6
552,9
594,4
638,1
681,0
724,2
767,8
811,6
1,5188
1,6250
1,7291
1,8312
1,9315
2,0301
2,1272
2,2230
200
210
220
230
240
250
260
270
280
290
0,0011480
0,0011636
0,0011805
0,0011988
0,0012188
0,0012406
0,0012648
0,0012917
0,0013221
0,0013570
855,9
900,7
946,0
991,8
1038,4
1085,9
1134,3
1184,0
1235,2
1288,2
2,3176
2,4112
2,5040
2,5961
2,6878
2,7794
2,8711
2,9634
3,0567
3,1517
300
310
320
330
340
350
360
370
380
390
400
0,0013978
0,0014472
0,01924
0,02042
0,02147
0,02242
0,02330
0,02414
0,02492
0,02568
0,02568
1334,7
1402,6
2782,0
2835,4
2882,1
2924,2
2963,3
2999,9
3034,4
3067,1
3098,5
3,2494
3,3513
5,7120
5,8014
5,8782
5,9464
6,0086
6,0659
6,1191
6,1689
6,2158
33
Теплотехника
Рабочая программа и методические указания к выполнению домашних
контрольных работ для студентов специальностей 170700 (150406),
551800 (150400) заочной формы обучения
Составители: Людмила Николаевна Девочкина,
Елена Евгеньевна Корочкина
Научный редактор В.Б. Кузнецов
Редактор И.Н. Худякова
Корректор К.А. Торопова
Подписано в печать 30.09.2010
Формат 1/16 60·84. Бумага писчая. Плоская печать.
Усл. печ. л. 2,09. Уч.-изд. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ №
__________________________________________________________________
Редакционно-издательский отдел
Ивановской государственной текстильной академии
Копировально – множительное бюро
153000 г.Иваново, пр. Ф.Энгельса, 21
34