Газовые циклы: лист заданий с ответами

Бесплатный лист заданий для печати по теме «Газовые циклы»: 6 задач от простых до экзаменационного уровня, с ответами. Распечатайте его или сохраните как PDF.

Новый лист заданийЗаниматься онлайн с подсказками

Для преподавателей: можно бесплатно печатать, копировать и использовать на занятиях. Каждый новый лист содержит новые значения и собственные ответы. Будем благодарны за ссылку на ExamProblems на странице вашего курса.

Имя: ____________________   Дата: ____________

1.Лёгкая
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Отто имеет степень сжатия 9,5. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите его термический КПД η в процентах.

r = 9,5k = 1,4
η = %
2.Лёгкая
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Отто имеет степень сжатия 7. В начале сжатия температура воздуха 290 K, а наибольшая температура в цикле 2000 K. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите полезную работу w на килограмм воздуха, в kJ/kg.

r = 7T1 = 290 KT3 = 2000 Kk = 1,4cv = 0,718 kJ/(kg·K)
w = kJ/kg
3.Средняя
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Дизеля имеет степень сжатия r = 14 и степень предварительного расширения rc = v₃/v₂ = 2. В начале сжатия температура воздуха 290 K. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите подведённую теплоту qin на килограмм воздуха, в kJ/kg.

r = 14rc = 2T1 = 290 Kk = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
qin = kJ/kg
4.Средняя
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Дизеля имеет степень сжатия r = 20 и степень предварительного расширения rc = v₃/v₂ = 2. В начале сжатия температура воздуха 290 K. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите подведённую теплоту qin на килограмм воздуха, в kJ/kg.

r = 20rc = 2T1 = 290 Kk = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
qin = kJ/kg
5.Сложная
vP1234qin​qout​

Газотурбинная установка работает по циклу Брайтона со степенью повышения давления в компрессоре 20. Воздух поступает в компрессор при 295 K, а в турбину — при 1400 K. Обе машины изоэнтропные. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите полезную работу wnet на килограмм воздуха, в kJ/kg.

rp = 20T1 = 295 KT3 = 1400 Kk = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg
6.Сложная
vP1234qin​qout​

Газотурбинная установка работает по циклу Брайтона со степенью повышения давления в компрессоре 12. Воздух поступает в компрессор при 288 K, а в турбину — при 1200 K. Изоэнтропный КПД компрессора 82%, турбины 92%. Используйте допущения холодного воздушного стандарта: воздух — идеальный газ с постоянными теплоёмкостями, k = 1,4, cp = 1,005 kJ/(kg·K) и cv = 0,718 kJ/(kg·K). Найдите полезную работу wnet на килограмм воздуха, в kJ/kg.

rp = 12T1 = 288 KT3 = 1200 Kηc = 82%ηt = 92%k = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

Ответы

  1. 1. η = 59,36 %
  2. 2. w = 531,4 kJ/kg
  3. 3. qin = 837,6 kJ/kg
  4. 4. qin = 966 kJ/kg
  5. 5. wnet = 407,9 kJ/kg
  6. 6. wnet = 199,1 kJ/kg

Полные пошаговые решения: занимайтесь этой темой на examproblems.com.