7-1
在 p V 图和 T S 图上画出等温,等熵, n = 1.25 的压缩过程,并分别用面积在两
个图上表示出压气机的功耗. 7-2 设有两台氮气压气机,它们的进,出口状态参数相同,但一台实施的是 n = 1.6 的 可逆多变过程,另一台实施的是不可逆绝热压缩过程.不通过计算,试利用 T S 图说明哪 一台压气机生产单位质量压缩气体耗功多 7-3 某气体依次经历绝热,等容,等压 3 个可逆过程完成循环.试在 T S 图上判断该 循环是热机循环还是制冷循环. 7-4 蒸汽动力循环中,在膨胀机中膨胀作功后乏气被排入冷凝器中,向冷却水放出大 量的热量, 如果将乏气直接送入锅炉中使其再吸热变为新蒸汽, 不是可以避免在冷凝器中放 走大量热量, 从而减少对新汽的加热量, 大大提高热效率吗 这样的想法对不对 为什么 7-5 何谓制冷系数 何谓热泵系数 试用热力学原理说明能否用一台制冷装置在夏天 制冷,冬天供暖, . 7-6 本章提到的各种制冷循环有否共同点 若有,是什么 7-7 用液体输送泵,将温度为 25℃的水,从 0.1MPa 加压到 1.0MPa,进入锅炉去生产 蒸汽,假设加压过程是绝热的,泵的实际效率相当于绝热可逆过程效率的 0.6,求需要的功 为多少 7-8 某化工厂加氢工段要求以 1 kg h 1 的速率将氢气从初压为 0.15 MPa,初温为 20℃
的状态,加压到 2.5 MPa 的固定床反应器中,试分别按等温压缩,绝热压缩和多变压缩过 程的功耗.设多变指数 n = 1.20 .若反应器温度为 150℃,问出压缩机的氢气应采取什么措 施来达到反应器的温度. 7-9 设计一台压缩机处理 4.4℃,101.35kPa 的氨 849 m 3 h 1 .排出压力为 1206kPa. 操作分两级,中间冷却到 26.7℃.当中间压力按所需功为最小的原则选定时,计算所需总功 率.每级都在可逆绝热下操作,求在中间冷却器中,从气体移走的热量. 7-10 在蒸汽动力装置中,为调节输出功率,让从锅炉出来的压力 P1 = 2.5 MPa,温度 T1 = 490 ℃的蒸汽,先经节流阀,使之压力降为 P2 = 1.5 MPa,然后再进入汽轮机等熵膨胀至 40kPa.设环境温度为 20℃,求: (1) 绝热节流后蒸汽的温度; (2) 节流过程熵的变化; (3) 节流的有效能损失,并将其表示在 T S 图上 7-11 某一理想的 Rankine 循环,锅炉的压力为 4.0 MPa,冷凝器的压力为 0.005 MPa, 冷凝温度为 32.56℃,求以下两种条件时,Rankine 循环的热效率与乏气冷凝所放出的热量, 并加以比较. (1)如果进入汽轮机的蒸汽是饱和蒸汽; (2)如果进入汽轮机的蒸汽是温度为 440℃的过热蒸汽. 7-12 某绝热操作的蒸汽透平机,产生的功率为 2983KW.进入透平机的蒸汽为 2.068 MPa,482℃.由透平机排出的乏气为 0.034MPa 的饱和蒸汽.试问通过透平机的蒸汽流率 为多少 与等熵操作相比,透平的效率是多少 7-13 在 Rankine 循环中,蒸汽进入汽轮机的初压力为 13.5 MPa,初温度为 550℃,乏 气压力为 0.004 MPa,求循环净功,加热量,热效率,汽耗率及汽轮机出口干度. 7-14 按题 13 的蒸汽参数,若采用一次再热循环,即当蒸汽在汽轮机中膨胀至 3 MPa 时,再热到初温 550℃,然后进入汽轮机膨胀至压力为 0.004 MPa,求该循环的净功,加热 量,热效率,汽耗率及汽轮机的出口干度. 7-15 某火力发电厂按一级抽汽回热循环工作,如图所示.新蒸汽参数为 p1 = 4.0 MPa,
t1 = 420 ℃,背压 p2 = 0.007 MPa.抽汽压力 p A = 0.4 MPa,回热器为混合式.汽轮机相对内
效率为 η T = 0.80 ,忽略泵功.试求: (1)定性画出循环的 T S 图; (2)抽汽系数 a ; (3)循环吸热量 q1 ,放热量 q 2 ,净输出功 W ; (4)循环热效率.
例 7-15 图 查得有关状态参数如下表:
p / MPa
h / (kJ kg 1 )
t /℃
S / (kJ kg 1 k 1 )
4.0 0.4 0.007
420
3261.4 2716.0 2452.0
6.8399 6.8399 6.8399
p / MPa
h / (kJ kg 1 )
0.4 604.7
0.007 163.88
7-16 某蒸汽压缩制冷装置,用水作制冷剂.按设计,在冷凝器温度为 21℃,蒸发器 (制冷器)温度为 4℃之间操作时,它的制冷能力为 5kg .假设压缩过程为可逆绝热的,离 开蒸发器的蒸汽是饱和的,试求: (1)将此循环草图绘在 T S 和 P H 图上. (2)计算制冷系数和所需的循环量. (3)试将在同样温度条件下操作的 Carnot 循环与 b 问所得的结果进行比较. (4)用虚线说明实际循环与 a 问所画的循环间的偏离. 7-17 某蒸汽压缩制冷装置中,-15℃汽,液混合物的氨在蒸发器中蒸发,制冷能力为 10 kJ h 1 ,蒸发后的氨成为饱和气态,进入压缩机经可逆绝热压缩使压力达到 1.17 MPa . 试求: (1)制冷剂每小时的循环量; (2)压缩机消耗的功率及处理的蒸汽量; (3)冷凝器的放热量; (4)节流后制冷剂中蒸汽的含量; (5)循环的制冷系数; (6)在相同温度区间内,逆向 Carnot 循环的制冷系数. 7-18 一吸收制冷装置采用氨作为制冷剂,水作为吸收剂.采用水蒸汽在大气压下进行 再生器的温度为 79.4℃, 所用冷却水的温度为 15.6 冷凝放出的热量作为供给再生器的热量. ℃,冷凝器及吸收器的温度为 21.1℃,在蒸发器中氨蒸发的温度为-12.2℃. 假定操作是绝热的(再生器加热,吸收器去热除外) ,并且忽略由于摩擦产生的压力降 .求 (膨胀阀除外) (1)计算系统每个部分的压力; (2)计算浓氨及稀氨溶液的组成;

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