Контрольные задания. К решению задач контрольного задания следует приступать только после изучения соответствующего раздела курса

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ

К решению задач контрольного задания следует приступать только после изучения соответствующего раздела курса. Только сознательное (не «механическое») решение задачи приносит пользу и помогает закреплению знаний. Перед выполнением контрольной работы рекомендуется ознакомиться с ходом решения аналогичных задач по учебной литературе. Следует стараться запомнить и примерные значения параметров задачи (исходных и вычисленных): они также содержат полезную информацию.

Контрольные задачи составлены по стовариантной (численной) системе, в которой к каждой задаче исходные данные выбираются из соответствующих таблиц по последней и предпоследней цифрам шифра (личного номера) студента-заочника. Вариант работы должен соответствовать номеру группы и шифру студента. Работы, выполненные не по своему варианту, не рассматриваются.

При выполнении контрольных задач необходимо соблюдать следующие условия: а) выписывать условие задачи и исходные данные;

б) решение задач сопровождать кратким пояснительным текстом, в котором указывать, какая величина определяется и по какой формуле, какие величины подставляются в формулу и откуда они берутся (из условия задачи, из справочника или были определены выше и т. д.);

в) вычисления проводить в единицах СИ, показывать ход решения. После решения задачи нужно дать краткий анализ полученных результатов и сделать выводы. Всегда, если это, возможно, нужно осуществлять контроль своих действий и оценивать достоверность полученных числовых данных; г) в конце работы привести список использованной литературы и поставить свою подпись; д) для письменных замечаний рецензента оставлять чистые поля в тетради и чистые 1 - 2 страницы в конце работы; е) исправления по замечанию рецензента должны быть записаны отдельно на чистых листах в той же тетради после заголовка “Исправления по замечаниям”; ж) работа, в которой вышеназванные пункты не выполнены, не проверяется.

ПЕРВАЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА ДЛЯ

СТУДЕНТОВ-ЗАОЧНИКОВ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

(к разделу «Техническая термодинамика»).

Задача 1. Считая теплоемкость идеального газа зависящей от температуры, определим: параметры газа в начальном и конечном состояниях, изменение внутренней энергии, теплоту, участвующую в процессе, и работу расширения. Исходные данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 1.

'Таблица 1

Указание. Зависимость теплоемкости от температуры дана в табл. 2 приложения.

Задача 2. Водяной пар, имея начальные параметры р₁ = 5 МПа и x₁ = 0,9, нагревается при постоянном давлении до температуры t₂, затем дросселируется до давления p₃. При давлении р₃ пар попадает в сопло Лаваля, где расширяется до давления р₄ = 5 кПа. Определить, используя - диаграмму водяного пара: количество теплоты, подведенной к пару в процессе 1 - 2; измерение внутренней энергии, а также конечную температуру t₃ в процессе дросселирования 2 - 3; конечные параметры и скорость на выходе из сопла Лаваля, а также расход пара в процессе изоэнтропного истечения 3 - 4, если известна площадь минимального сечения сопла f_мин.

Все процессы показать в - диаграмме. Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из табл. 2.

Таблица 2

Задача 3. Для теоретического цикла ГТУ с подводом теплоты при постоянном давлении определить параметры рабочего тела (воздуха) в характерных точках цикла, подведенную и отведенную теплоту, работу и термический КПД цикла, если начальное давление р₁=0,1 МПа, начальная температура t₁ = 27 ⁰С, степень повышения давления в компрессоре , температура газа перед турбиной t₃.

Определить теоретическую мощность ГТУ при заданном расходе воздуха G. Дать схему и цикл установки в - и - диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из табл. 3.

Таблица 3

Послед-няя цифра шифра		Пред-послед-няя цифра шифра	t3, 0C	G, кг/с	Послед-няя цифра шифра		Пред-послед-няя цифра шифра	t3, 0C	G, кг/с
						7,5
	6,5
						6,5
	7,5

Указание. Теплоемкость воздуха принять не зависящей от температуры.

Ответить на вопрос: Как влияет температура t₃ на мощность ГТУ при выбранной степени повышения давления ?

Задача 4. Пар фреона-12 при температуре t₁ поступает в компрессор, где адиабатно сжимается до давления, при котором его температура становится равной t₂, а сухость пара x₂ = 1. Из компрессора фреон поступает в конденсатор, где при постоянном давлении обращается в жидкость, после чего адиабатно расширяется в дросселе до температуры t₄ = t₁.

Определить холодильный коэффициент установки, массовый расход фреона, а также теоретическую жидкость привода компрессора, если холодопроизводительность установки Q. Изобразите схему установки и ее цикл в и диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из табл. 4.

Указание. Задачу решить с помощью таблиц параметров насыщенного пара фреона-12 (см приложение 3).

Таблица 4

ВТОРАЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

ДЛЯ СТУДЕНТОВ-ЗАОЧНИКОВ ПЕРВОЙ ГРУППЫ

(к разделу «Теория теплообмена»)

Задача 1. Плоская стальная стенка толщиной ( = 40 Вт/мК) с одной стороны омывается газами; при этом коэффициент теплоотдачи равен . С другой стороны стенка изолирована от окружающего воздуха плотно прилегающей к ней пластиной толщиной ( = 0,15 Вт/мК). Коэффициент теплоотдачи от пластины к воздуху равен . Определить тепловой поток ,Вт/м² и температуры t₁, t₂ и t₃ поверхностей стенок, если температура продуктов сгорания равна t_г, а воздуха – t_в. Данные для решения задачи выбрать из табл. 5.

Таблица 5

Последняя цифра шифра	,мм	, Вт/(м2 К)	tг, 0С	Предпос- ледняя цифра шифра	,мм	, Вт/(м2 К)	tв, 0С
							-5
							-10
							-20