工程热力学,课后习题答案 下载本文

内容发布更新时间 : 2024/11/1 7:25:47星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

气压力B=0.1013MPa。试求(1)空气在加热器中的吸热量;(2)空气在干燥器中吸收的水份。 解:查表

t1=15℃,ps1=1.704 kPa t2=35℃,ps,2=5.622kPa

计算状态参数:

t1=15℃,?1=60%时

pv1??1ps1=1.02 kPa

d1?622pv1?B?pv16.33g/kg(a)

h1?1.01t1?0.001d1(2501?1.85t1)?31.15kJ/kg(a)

在加热器中是等湿过程:d2?d1?6.3g/kg(a)

h2?1.01t2?0.001d2(2501?1.85t2)?51.5 kJ/kg(a)

查图得湿空气相对湿度:

?2=18%

干空气的质量:

ma?paV(101300?1020)?200??RaT287?288242.6kg

加热量:

q?ma(h2?h1)?4937.8kJ

干燥器中是绝热过程h3=h2=51.5 kJ/kg(a) 由?3=90%查表得d3=12.64g/kg(a) 吸收的水份:

mw?ma(d3?d2)=1538.4g

8-9某空调系统每小时需要tc=21℃,?c=60%的湿空气12000m3。已知新空气的温度t1=5℃,?1=80%,循环空气的温度t2=25℃,?2=70%。新空气与循环空气混合后送入空调系统。设当时的大气压力为0.1013MPa。试求(1)需预先将新

空气加热到多少度?(2)新空气与循环空气的流量各为多少(kg/h)?

解:已知:t1=5℃,?1=80%, t2=25℃,?2=70% 查h-d图可得: h1=15.86 kJ/kg(a) d1=4.32g/kg(a) , h2=60.63 kJ/kg(a) d2=13.93 g/kg(a)

求tc=21℃,?c=60%的水蒸气分压力

hc=44.76 kJ/kg(a),dc=9.3g/kg(a),ps1=2.485kPa,pv1=1.49kPa, 求干空气质量:

ma1?ma?paV(101300?1490)?12000??RaT287?29414195kg/h

根据混合空气的焓和含湿量计算公式可得:

6839 kg/h ma2?7356 kg/h

h=27.7 kJ/kg(a)

根据d=d1=4.32 g/kg(a)查图得 t=17℃

8-10为满足某车间对空气温度及相对湿度的要求,需将t1=10℃,?1=30%的空气加热加湿后再送入车间,设加热后空气的温度t2=21℃,处理空气的热湿比?=3500。试求空气终了时的状态参数d2、h2、?2。

解:由t1=10℃,?1=30%,?=3500查图得: h2=56 kJ/kg(a),d2=13.5g/kg(a),?2=85%

8-11某空调系统每小时需要t2=21℃,?2=60%的湿空气若干(其中干空气质量ma?4500 kg/h)。现将室外温度t1=35℃,?1

=70%的空气经处理后达到上述要求。(1)求在处理过程中所除去的水分及放热量;(2)如将35℃的纯干空气4500 kg冷却到21℃,应放出多少热量。设大气压力B=101325Pa。 解:(1)查h-d图

t2=21℃,?2=60% t1=35℃,?1=70%得

h1=99.78 kJ/kg(a) h2=44.76 kJ/kg(a) d1=25.17 g/kg(a) d2=9.3 g/kg(a)

=71.4 kg/h

处理过程除去的水分mw?ma(d1?d2)放热量:q?ma(h1?h2)=247.6 kJ/h

(2)将35℃的纯干空气4500 kg冷却到21℃,放出热量

q?macp(t1?t2)=63630kJ

8-12已知湿空气的温度t=18℃,露点td=8℃,试求相对湿度、绝对湿度及含湿量。如将上述湿空气加热至40℃,其相对湿度、绝对湿度有何变化?如将其冷却至饱和状态,求其相对湿度与绝对湿度。当时大气压力为0.1013MPa。 解:(1)查图得:

vs?1?52%

=65.08m3/kg

?1vs?v1??1??s?d1?622=0.008kg/m3

pv1?B?pv16.7g/kg(a)

(2) 相对湿度?2=14%

vs =19.5m3/kg

?v2??2??s??2vs绝对湿度=0.0072kg/m3

(3) 冷却至饱和状态?3=100%

饱和温度为8℃

vs =120.9m3/kg

绝对湿度?s=0.00827kg/m3

8-13冷却塔中水的温度由38℃被冷却至23℃,水流量100×103kg/h。从塔底进入的湿空气参数为温度15℃,相对湿度50%,塔顶排出的是温度为30℃的饱和空气。求需要送入冷却塔的湿空气质量流量和蒸发的水量。若欲将热水(38℃)冷却到进口空气的湿球温度,其他参数不变,则送入的湿空气质量流量又为多少?设大气压力B=101325Pa。 解:查h-d图

t1=15℃,?1=50% t2=30℃,?2=100%得

h1=28.45 kJ/kg(a) h2=99.75kJ/kg(a) 4.1868kJ/(kg.K) 水的焓值:

hw3hw4 d1=5.28 g/kg(a) d2=27.2 g/kg(a)

cpm

由t3=38℃和t4=23℃,取水的平均定压比热=

=159.1 kJ/kg =96.3 kJ/kg

mw3(hw3?hw4)(h2?h1)?hw4(d2?d1)?10?3干空气的质量:

ma?=90.7×103kg(a)/h

送入湿空气的质量

m?ma(1?0.001d1)=91.2×103kg/h =1988 kg/h

蒸发的水量

mw?ma(d2?d1)?10?3(2)查图湿球温度为9.7℃,hw4=40.6kJ/kg

ma?mw3(hw3?hw4)(h2?h1)?hw4(d2?d1)?10?3=168.3×103kg(a)/h

送入湿空气的质量

m?ma(1?0.001d1)=169.2×103kg/h

8-14某厂房产生余热16500kJ/h,热湿比?=7000。为保持室内温度t2=27℃及相对湿度?2=40%的要求,向厂房送入湿空气的温度t1=19℃,求每小时的送风量为多少千克及厂房的产湿量。大气压力B=101325Pa。 解:厂房的余湿:查图得h2=49.84 送干空气量

ma??d?1000?h??1000?165007000=2.357kg/h

kJ/kg ,h1=35 kJ/kg,d1=6.3 g/kg(a)

Q?h2?h11112 kg/h

送风量m?ma(1?0.001d1)=1.12×103kg/h

第九章 气体和蒸汽的流动

9-1压力为0.1MPa,温度为20℃的空气,分别以100、300、500及1000m/s的速度流动,当被可逆绝热滞止后,问滞止温度及滞止压力各多少?

解:h1=cpT1=1.01×293=296kJ/kg

c2h0=h1+2

h0cpTp0?p1(0)k?1T1=298K,=0.106 MPa

k当c=100m/s时: h0=301 kJ/kg,T0=当c=300m/s时:

h0=341 kJ/kg,T0=337.6K,p0= 0.158MPa 当c=500m/s时:

h0=421 kJ/kg,T0=416.8K,p0= 0.33MPa