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 10. 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 = 10k = 1,4
η = %
2.Лёгкая
vP1234qin​qout​

В идеальном цикле Отто со степенью сжатия 9 воздух поступает на такт сжатия при 25 °C. 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 температуру T2 в конце сжатия, в K.

r = 9T1 = 25 °Ck = 1,4
T2 = K
3.Средняя
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Дизеля имеет степень сжатия r = 20 и степень предварительного расширения rc = v₃/v₂ = 2. В начале сжатия температура воздуха 295 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 температуру T3 в конце подвода теплоты, в K.

r = 20rc = 2T1 = 295 Kk = 1,4
T3 = K
4.Средняя
vP1234qin​qout​

Идеальный цикл Дизеля имеет степень сжатия r = 17 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 = 17rc = 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 18. Воздух поступает в компрессор при 300 K, а в турбину — при 1300 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 = 18T1 = 300 KT3 = 1300 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 6. Воздух поступает в компрессор при 300 K, а в турбину — при 1300 K. Изоэнтропный КПД компрессора 82%, турбины 88%. 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 = 6T1 = 300 KT3 = 1300 Kηc = 82%ηt = 88%k = 1,4cp = 1,005 kJ/(kg·K)
wnet = kJ/kg

Ответы

  1. 1. η = 60,19 %
  2. 2. T2 = 718 K
  3. 3. T3 = 1956 K
  4. 4. qin = 905,2 kJ/kg
  5. 5. wnet = 347,4 kJ/kg
  6. 6. wnet = 214,9 kJ/kg

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