Đề thi giữa kỳ lớp chính quy học kỳ I năm 2012-2013 môn Nhiệt động lực học kỹ thuật - Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM

Chia sẻ: Namamanh Namamanh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:4

Thêm vào BST

Báo xấu

126
lượt xem 13
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Đề thi giữa kỳ lớp chính quy học kỳ I năm 2012-2013 môn Nhiệt động lực học kỹ thuật của Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM dành cho các bạn sinh viên khoa cơ khí bộ môn Công nghệ nhiệt lạnh. Đề thi gồm có 3 câu hỏi tự luận có kèm đáp án và hướng dẫn giải chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Đề thi giữa kỳ lớp chính quy học kỳ I năm 2012-2013 môn Nhiệt động lực học kỹ thuật - Trường ĐH Bách Khoa TP. HCM

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA ĐỀ THI CUỐI KỲ LỚP CHÍNH QUY HỌC KỲ I KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH – NĂM HỌC (2012-2013) Cán bộ duyệt đề GV ra đề Môn: Nhiệt động lực học kỹ thuật Thời gian: 90’ Ngày thi: 29/12/2012 TS. Hà Anh Tùng TS. Trần Văn Hưng ---------- ThS. Phan Thành Nhân Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu Bài 1. (3 điểm) Hỗn hợp khí gồm CO2 và N2 có khối lượng G = 0,5 kg, áp suất p1 = 3,5bar, nhiệt độ t1 = 480oC và thể tích V1 = 250 lít giãn nở đến áp suất p2 =1,5 bar và nhiệt độ t2 = 380oC. Hãy xác định: 1. Thành phần khối lượng của hỗn hợp. 2. Hằng số mũ đa biến của quá trình giãn nở. 3. Công thay đổi thể tích và nhiệt lượng trao đổi của quá trình. Bài 2. (4 điểm) Chu trình thiết bị động lực hơi nước có quá nhiệt trung gian làm việc với các thông số sau: -Áp suất hơi nước ra khỏi lò hơi là p1 = 160 bar -Áp suất và nhiệt độ hơi nước vào bộ quá nhiệt trung gian p6 = 20 bar, t6 = 250oC -Nhiệt độ hơi nước ra khỏi bộ quá nhiệt trung gian là t7 = 500oC -Áp suất của hơi nước trong bình ngưng là p2 = 0,05bar -Công suất qua phần tuabine hạ áp NTHA = 40MW. Bỏ qua công tiêu hao bơm cấp, hãy xác định: 1. Entanpy tại các điểm 1, 2, 3, 6, 7 trên chu trình. 2. Lưu lượng hơi nước tuần hoàn. 3. Hiệu suất nhiệt của chu trình. 4. Công suất nhiệt cần cung cấp và lượng tiêu hao nhiên liệu cho chu trình. Biết lò hơi sử dụng dầu FO có nhiệt trị là 9800 kcal/kg và hiệu suất lò hơi là 90%. Bài 3. (3 điểm) Máy lạnh có hệ số làm lạnh  = 4,1 được giải nhiệt bằng nước. Lưu lượng nước đi qua thiết bị ngưng tụ Gn = 3,8 kg/s, chênh lệch nhiệt độ nước vào nước ra là 5oC, nhiệt dung riêng của nước Cp = 4,187 kJ/kgđộ. Không khí đi vào dàn lạnh với nhiệt độ 25oC, độ ẩm 65% và đi ra khỏi dàn lạnh với nhiệt độ t = 15oC. Hãy xác định: 1. Năng suất thiết bị ngưng tụ Qk. 2. Năng suất lạnh Qo. 3. Entanpi của không khí vào và ra khỏi dàn lạnh (Bằng phương pháp tính toán) 4. Lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh
Bài 1. (3 điểm) 1. R=p1.V1/G.T1=3,5*10^5*0,25/0,5/(480+273)=232,4 J/kgđộ =8314/R=8314/232,4=35,774 kg/kmol gCO2+gN2=1 1 gN2=0,4025; gCO2=0,5975 (1 điểm)  35,774 gCO 2 g N 2  44 28 2. n 1 T  ln  2  (0.5 điểm) T2  p2 n n 1   1   n  1, 2022 T    T1  p1  n p  ln  2  3.  p1  W  GR   T - T  0,5* 232,4*(480  380) / (1,2022  1)  57467,85 J  57, 467kJ tt n -1 1 2 (0.5 điểm) 4. Cv=gi.Cvi=0,4024*20,9/28+0,5976*29,3/44=0,6983 kJ/kgđộ Cp=gi.Cpi=0,4024*29,3/28+0,5976*37,7/44=0,9331 kJ/kgđộ k=Cp/Cv==1,3326 nk Q  GCv T2  T1   23,14kJ n 1 (1 điểm)
Bài 2. (4 điểm) 1. p6=20bar, t6=250 oC i6=2899,5 kJ/kg, s6=6,538 kJ/kgđộ s1=s6=6,538 , p1=160bar i1=3484,37 kJ/kg p7=20bar, t7=500oC i7=3468kJ/kg, s7=7,429 kJ/kgđộ p2=0,05bar, s2= s7=7,429 kJ/kgđộ i2=2265,94kJ/kg. i3=137,81kJ/kg. (2 điểm) 2. Gh=NTHA/(i7-i2)=40*1000/(3468-2265,94)=33,276 kg/s (0.5 điểm) 3. (i1  i6 )  (i7  i2 ) (3484,37  2899,5)  (3468  2265,94) t    0,4564 (i1  i3 )  (i7  i6 ) (3484,37  137,81)  (3468  2899,5) t=45,64% (0.5 điểm) 4. Q1=Gh[(i1-i3)+(i7-i6)]= 33,276 * [(3484,37  137,81)  (3468  2899,5)] =130277,54 kW=130,277 MW (0.5 điểm) Q1 130277,54 GFO   =3,534 kg/s = 12,721 t/h (0.5 điểm) lh qFO 0,9 *9800 * 4,18
Bài 3. (3. điểm) Đáp án: 1. Qk=GnCp∆t=3,8*4,187*5=79,533kW (0.5 điểm) 2. Q0  Q0=63,938kW (0.5 điểm) Qk  Q0 3. t1 =25 oC, φ1=65% pbh1=0,03166bar, 1 pbh1 d1  0,622  0.01307kg / kgkk p  1 pbh1 I1  t1  d1  2500  2t1   58,330kJ / kgkk t2 =15 oC, φ2=100% (làm lạnh kk dưới điểm đọng sương) pbh2=0,017041bar 2 pbh 2 d 2  0,622  0,01078kg / kgkk p  2 pbh 2 I 2  t2  d2 . 2500  2t2   42,282kJ / kgkk (1.5 điểm) 4. Gkk=Q0/(I1-I2)=63,938/(58,330-42,282)=3,984kg/s (0.5 điểm)