Đề thi cuối kỳ I lớp chính quy môn Nhiệt động lực học kỹ thuật - Năm học 2012-2013 - Trần Văn Hưng (Có đáp án)
ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP.HCM – TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA
KHOA CƠ KHÍ – BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH
ĐỀ THI CUỐI KỲ LỚP CHÍNH QUY HỌC KỲ I
– NĂM HỌC (2012-2013)
Cán bộ duyệt đề
GV ra đề
Môn:
Thời gian:
Ngày thi:
Nhiệt động lực học kỹ thuật
90’
29/12/2012
----------
TS. Hà Anh Tùng
TS. Trần Văn Hưng
Ghi chú: Sinh viên được sử dụng tài liệu
ThS. Phan Thành Nhân
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
gN2=0,4025; gCO2=0,5975
(1 điểm)
1
35,774
gCO2 gN 2
44
28
2.
T
2
n1
n
ln
ln
(0.5 điểm)
T
T2
p
n 1
n
1
2
n 1,2022
T
p1
p
1
2
p1
3.
GR
W
T -T 0,5*232,4*(480 380) / (1,2022 1) 57467,85J 57,467kJ
tt
1 2
n -1
(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
n 1
Q GCv
T T 23,14kJ
1
2
(1 điểm)
Bài 2. (4 điểm)
1.
p6=20bar, t6=250 oC
s1=s6=6,538 , p1=160bar
p7=20bar, t7=500oC
i6=2899,5 kJ/kg, s6=6,538 kJ/kgđộ
i1=3484,37 kJ/kg
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.
(2 điểm)
Gh=NTHA/(i7-i2)=40*1000/(3468-2265,94)=33,276 kg/s
3.
(0.5 điểm)
(i i6 ) (i7 i2 )
(3484,37 2899,5) (3468 2265,94)
1
t
0,4564
(i i3) (i7 i6 ) (3484,37 137,81) (3468 2899,5)
1
t=45,64%
(0.5 điểm)
4.
[(3484,37 137,81) (34682899,5)]
Q1=Gh[(i1-i3)+(i7-i6)]= 33,276 *
=130277,54 kW=130,277 MW
(0.5 điểm)
(0.5 điểm)
Q
130277,54
1
GFO
=3,534 kg/s = 12,721 t/h
lhqFO 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)
(0.5 điểm)
2.
Q0
Q0=63,938kW
Qk Q0
3.
t1 =25 oC, φ1=65%
pbh1=0,03166bar,
0.01307kg / kgkk
1 pbh1
d1 0,622
p 1 pbh1
I t d 2500 2t 58,330kJ / kgkk
1 1
1
1
t2 =15 oC, φ2=100% (làm lạnh kk dưới điểm đọng sương)
pbh2=0,017041bar
2 pbh2
p 2 pbh2
d2 0,622
0,01078kg / kgkk
I t d . 2500 2t 42,282kJ / kgkk
2
(1.5 điểm)
(0.5 điểm)
2
2
2
4.
Gkk=Q0/(I1-I2)=63,938/(58,330-42,282)=3,984kg/s
4 trang
19020
Free
Bạn đang xem tài liệu "Đề thi cuối kỳ I lớp chính quy môn Nhiệt động lực học kỹ thuật - Năm học 2012-2013 - Trần Văn Hưng (Có đáp án)", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên
File đính kèm:
- de_thi_cuoi_ky_lop_chinh_quy_hoc_ky_i_mon_nhiet_dong_luc_hoc.pdf
