一个储气罐从压缩空气总管充气 工程热学研究问题的解决方案(第3章)

热力学第一定律3. 5空气在压缩机中被压缩。压缩前的空气参数为/ kg。在压缩过程中,1kg空气的热力学能量增加14 6. 5kJ,同时散发55kJ的热量。压缩机产生12千克的压缩空气,持续1分钟。要求:压缩过程中对1kg的空气进行的工作;产生1kg压缩空气所需的工作(技术工作);用于驱动压缩机的电机功率。解决方案:封闭系统的能量方程由已知条件给出:q = -55 kJ / kg,u = 14 6. 5 kJ / kg 55kJ-14 6. 5kJ = -20 1. 5 kJ /千克,即在压缩过程中,压缩机每千克气体工作20 1. 5 kJ。压缩机是开放式热力系统。产生1kg的空气需要技术工作w = -55kJ / kg-14 6. 5 kJ / kg-(0. 910 / kg)=-22 9. 5kJ / kg意味着生产所需的技术工作1千克压缩空气为22 9. 5kJ。压缩机每分钟产生12kg压缩空气,0. 2kg / s一个储气罐从压缩空气总管充气,因此驱动压缩机。电机功率= 0. 2kg / s22 9. 5kJ / kg = 4 5. 9kW 3. 7某种气体通过内径为1 5. 24cm的管子流入动力设备。设备入口处的气体参数为:v = 2826kJ / kg,cf1 = 3m / s;出口处的气体参数为h = 2326kJ / kg。如果不考虑气体入口和出口的宏观能量和重力势能之差,则可以忽略气体与设备之间的热交换,并计算气体向设备输出的功率。

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解决方案:假设管道的内径为d,并且根据稳态流稳态能量方程,功率P(2826232 6) = 7 7. 5571kW。3. 9 a储气库空气歧管已充气,歧管中的压缩空气参数恒定,压力为500kPa,温度为25。充气开始时,容器中的空气参数为50kPa,10 。在充气结束时求出储罐中空气的温度,将充气过程设置在绝热条件下解决方案:根据开放系统的能量方程一个储气罐从压缩空气总管充气,有:fout + gz out fin + gz fin + gz dm即:mdu =(h Tdm亚博vip ,可以得到分离的积分变量:(c)dT / T = dm / m可以得到积分:(c cp = 283(500/5 0) 0. 287 / 1. 004 = 54 6. 56 3. 10从压缩空气主管中装入一个空气罐,并且主管中的压缩空气参数为常数,压力为1000kPa,温度为27。充气开始时,储气罐处于真空状态亚博yabo ,在充气结束时查找储罐中空气的温度。假设膨胀过程是在绝热条件下进行的。解决方案:根据开放系统的能量方程,有:fout + gz out fin + gz fin + gz dm积分上述公式,得到:(mu)cv2因为(mu)cv1 = 1. 4300 = 420K 3. 13温度为t = 10的冷空气进入锅炉设备的空气预热器利用烟道气释放的热量对其进行加热。如果已知1Nm(标准立方米)的烟道气散发的热量为245kJ,则空气预热器没有热量损失,每小时的烟道气流量是基于质量的。计算公式为1. 09倍于空气流量亚博app ,烟道气的气体常数R = 28 6. 45J /(kgK),并且不计算预热器中空气的压力损失AG游乐城 ,请在预热器中加热空气后找到达到的值t 1. 296kg 28 6. 45 273 / 1. 09 = 1. 189kg由于空气预热器没有热量损失,因此烟道气释放的所有热量均被冷空气吸收,然后:

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