Файл: Примерные задачи на государственный экзамен по направлению Теплоэнергетика и теплотехника.doc
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 29.11.2023
Просмотров: 65
Скачиваний: 2
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Примерные задачи на государственный экзамен по направлению: «Теплоэнергетика и теплотехника»
Преподаватели кафедры оставляют за собой право изменить формулировки задач и численные значения.
Термодинамика
Вычислить плотность азота при нормальных физических условиях.
2 литра воды с температурой 20°С за 10 минут нагреваются при давлении 1 бар до кипения при помощи электронагревателя. Определить мощность электронагревателя, пренебрегая тепловыми потерями.
Вычислить изменение энтальпии 3 кг воздуха при его нагреве на 40 °С. Удельные теплоемкости воздуха 1,0 кДж/(кг К) при постоянном давлении и 0,72 кДж/(кг К) при постоянном объеме.
Вычислить изменение внутренней энергии 3 кг воздуха при его нагреве на 40 °С. Удельные теплоемкости воздуха 1,0 кДж/(кг К) при постоянном давлении и 0,72 кДж/(кг К) при постоянном объеме.
При увеличении объема 1 кг идеального газа от 2 м3 до 4 м3 его давление уменьшается в 2 раза. Как изменится температура газа?
Плотность какого воздуха выше – сухого или насыщенного водяным паром?
Вычислить мощность, затрачиваемую на привод неохлаждаемого воздушного компрессора производительностью 3600 м3/час (н.ф.у.), если температура в результате сжатия увеличивается от 20 °С до 220 °С. Удельные теплоемкости воздуха 1,0 кДж/(кг К) при постоянном давлении и 0,72 кДж/(кг К) при постоянном объеме.
Удельная работа цикла теплового двигателя 600 кДж/кг, удельное количество отводимой теплоты 1200 кДж/кг. Определить термический КПД станции.
Мощность газотурбинной установки 10 МВт, тепловая мощность камеры сгорания 30 МВт. Как изменится термический КПД установки, если на регенерацию используется 5 МВт теплоты?
В начальном состоянии абсолютное давление газа в стандартном кислородном баллоне 150 ат. Температура кислорода в баллоне 17оС. Из баллона быстро выпускается часть газа. Давление при этом падает на 25%. Процесс истечения газа можно считать адиабатным. Какое количество газа вышло из баллона?
Компрессор заполняет воздухом резервуар объемом 2 м3 до давления, показываемого манометром резервуара, 7 кгс/см
2. Начальные параметры состояния в сосуде соответствуют окружающему воздуху: температура 17оС и давление 745 мм рт.ст. Объемная производительность компрессора Gv = 0,36 м3/мин по условиям всасывания. В результате сжатия температура воздуха в сосуде увеличивается до 60оС. Сколько времени потребуется на заполнение сосуда?
Одноступенчатый компрессор подает воздух в трубопровод. Воздух всасывается при давлении 0,1 МПа и температуре 10оС. Перед входом в трубопровод воздух охлаждается в концевом охладителе до начальной температуры (10оС). Манометр на линии нагнетания показывает давление 0,3 МПа. Объемный расход компрессора по условиям всасывания 20 м3/мин.
Рассчитать количество теплоты, которое отводится от воздуха в концевом охладителе. Процесс сжатия считать адиабатным. Механическими потерями пренебречь.
Тепломассообмен
Определить поверхность теплообмена рекуператора, в котором воздух охлаждается водой. Температура воздуха на входе в теплообменник 200оС, а на выходе 140оС. Расход воздуха 2 м3/с. Вода на входе имеет температуру 10оС. Коэффициент теплопередачи 45 Вт/(м2К). Какую схему течения теплоносителей целесообразнее использовать и почему? Расход воды 1 кг/с.
В противоточном теплообменном аппарате охлаждается 0,5 кг/с трансформаторного масла от 95
С до 50 С. Вода нагревается от 12 С до 50 С. Коэффициенты теплоотдачи со стороны масла 200 Вт/(м
К), а со стороны воды 800 Вт/(м К). Толщина стенки 3 мм. Коэффициент теплопроводности материала стенки 45 Вт/(мК). Стенка покрыта слоем ржавчины (
=1,15 Вт/(мК)) и слоем накипи (
=1,75 Вт/(мК)). Толщина накипи и ржавчины одинаковая и равна 1 мм. Определить расход охлаждающей воды и поверхность теплообмена.
В теплообменнике типа «труба в трубе» горячая вода движется по внутренней стальной трубе (λ =40 Вт/м К), внутренний диаметр которой 32 мм. Температура горячей воды на входе в теплообменный аппарат 95оС. Скорость движения 0,5 м/с. Нагреваемая вода движется противотоком по кольцевому каналу и нагревается от 15 оС до 45 оС. Расход воды 1 кг/с. Коэффициент теплопередачи 2000 Вт/м2К. Определить поверхность теплообмена.
Требуется охладить воздух от 80
С до 50 С. Расход воздуха (при нормальных физических условиях) 10 м
/с. Воздух охлаждается водой, ее массовый расход 4 кг/с, а температура на входе 10 С. Определить площадь поверхности теплообмена, если коэффициент теплопередачи 25 Вт/(м
К).Вычислить поверхность нагрева противоточного теплообменного аппарата, тепловая нагрузка которого 8000Вт. На входе в аппарат дымовые газы имеют температуру 380
С, а на выходе 210 С. Воздух на входе имеет температуру 50 С. Массовые расходы дымовых газов и воздуха одинаковые. Удельные теплоемкости также одинаковые. Коэффициент теплопередачи 90 Вт/м К. Можно ли осуществить нагрев воздуха, если теплообменник будет включен по прямоточной схеме?В водо-водяном теплообменном аппарате типа «труба в трубе» греющая вода с массовым расходом 2300 кг/час имеет температуру на входе 90
С. Холодная вода нагревается от 15
С до 45
С, ее расход 3200 кг/час. Определить среднеинтегральный температурный напор и поверхность теплообмена при прямоточной и противоточной схемах движения теплоносителей. Коэффициент теплопередачи 1200 Вт/(м К).В теплообменнике горячая вода движется по трубе внутренним диаметром 20 мм со скоростью 0,5 м/с и охлаждается от 96
С до 85 С, а воздух поперечно обтекает трубу снаружи и нагревается от 23 С до 30 С. Определить поверхность теплообмена, если коэффициент теплопередачи 15 Вт/(м К).Определить площадь поверхности теплообменного аппарата, в котором вода движется по трубе диаметром 57 мм со скоростью 0,6 м/с и охлаждается от 90оС до 60оС. Охлаждение происходит за счет холодной воды, движущейся противотоком, ее расход 1 кг/с, а температура на входе 10оС. Коэффициент теплопередачи 600 Вт/(м2К). Можно ли использовать прямоточную схему движения теплоносителей.
Определить расход воды, охлаждающей конденсатор, состоящий из 12 труб красной меди (=330 Вт/(м К)). Наружный диаметр труб 21 мм, внутренний диаметр 18 мм. Длина труб 3 м. Коэффициент теплоотдачи со стороны конденсирующегося пара 7000 Вт/(м
К), а со стороны движущейся внутри труб воды 2500 Вт/(м К). Температура конденсации пара 55 С. Температура воды на входе в трубу 16 С, на выходе из трубы 48 С.ТМОПП
Определить максимальный и минимальный расход сухого насыщенного пара с Р
изб = 0,7 МПа для нагрева воды в бойлере-аккумуляторе от
до 
. имеющего площадь теплообменной поверхности F = 1,5 м2 при коэффициенте теплопередачи k = 600 Вт/м2К.Технологическую жидкость с расходом G1 = 7500 кг/час и теплоемкостью с1 = 3,4 кДж/кгК охлаждают в рекуперативном теплообменнике от
до 
. Охлаждение производится водой с начальной температурой 
. Определить площадь теплообменного аппарата F и расход воды G2 для прямоточного и противоточного движения теплоносителей. В обоих случаях принять меньшую разность температур Δt = 5°С и коэффициент теплопередачи k = 1500 Вт/м2К.Как изменится коэффициент теплоотдачи и количество сухого насыщенного пара, конденсирующегося в единицу времени на поверхности горизонтальной трубы, если диаметр трубы увеличить в 2 раза, а давление,
, длина трубы остаются те же, и теплообмен с другой стороны поверхности не будет лимитировать конденсацию?Определить гидравлическое сопротивление двухходового теплообменного аппарата по трубному пространству, состоящего из 100 U-образных трубок с dвн = 20 мм. Расход воды G = 110,8 т/час, плотность воды ρ = 980 кг/м3, принять полную длину U-образной трубы l = 6,5 м, λтр = 0,036, коэффициент местных сопротивлений в интервале 0,5 ÷ 1,5.
ИСТПП
Рассчитать во сколько раз расход воды через стояк отопительной системы дома при отсутствии на нем дроссельной шайбы больше расчетного расхода и диаметр дроссельной шайбы, если известно: необходимый располагаемый напор на стояк ΔНр.ст = 2 м вод.ст, фактический располагаемый напор на стояке ΔН = 30 м вод.ст., необходимый (расчетный) расход воды через стояк V = 0,2∙10-3 м3/с.
Рассчитать мощность электропривода сетевого насоса