Energy
education

Примеры решения задач по теме "Истечение и дросселирование газов и паров"

1. Воздух из резервуара с постоянным давлением ${р}_1=1$ МПа и температурой $t_1=15$ °C вытекает в атмосферу через трубку с внутренним диаметром $10$ мм. Найти скорость истечения воздуха и его секундный массовый расход. Атмосферное давление принять равным $0.1$ МПа. Процесс расширения считать адиабатным.

2.Из резервуара, в котором находится кислород с постоянным давлением ${р}_1=5$ МПа, газ вытекает через сужающееся сопло в среду с давлением $p_2=4$ МПа. Температура кислорода в резервуаре равна $100$ °С. Определить теоретическую скорость истечения и расход, если площадь выходного сечения сопла $f_2=20$ мм². Найти также скорость истечения кислорода и его расход, если истечение будет происходить в атмосферу. В обоих случаях считать истечение адиабатным. Атмосферное давление принять равным $0.1$ МПа.

3. Определить скорость истечения водяного пара из сужающегося сопла и из сопла Лаваля, если абсолютное давление пара на входе в сопло ${р}_1=3.5$ МПа, температура пара на входе в сопло $t_1=300$ °С и давление среды (пара) на выходе из сопла (абсолютное) $p_2=0.1$ МПа. Найти также скорость звука в критическом сечении (т.е. на выходе сужающегося сопла) приняв $К=1.3$. Вычислить также отношение скоростей, показывающее эффективность использования сопла Лаваля. Истечение считать изоэнтропным.

4. Влажный пар с начальными параметрами $p_1=50$ бар и степенью сухости $x_1=0.95$ вытекает из сопла Лаваля в среду с давлением $p_2=1$ бар. Найти скорость истечения и состояние пара в конце процесса, а также площадь выходного сечения сопла, если $М=3$ кг/с.

5. Решить задачу по условию задачи 4 для случая, когда истечение происходит через сужающееся сопло.

6. Водяной пар с параметрами $p_1=30$ бар и $t_1=300$ °С расширяется адиабатно в сопле Лаваля до давления среды ${р}_2=1$ бар. Определить скорость истечения и параметры пара в выходном сечении сопла. Для сравнения определить скорость истечения в случае, когда используется сужающееся сопло.

7. До какого давления $p_2$ необходимо дросселировать влажный насыщенный пар при ${р}_1=50$ бар и $x_1=0.95$, чтобы он стал сухим насыщенным?

8. Влажный насыщенный водяной пар с параметрами: давление ${р}_1=50$ бар и $x=0.65$ дросселируется до давления ${р}_2=1$ бар. Определить параметры пара после дросселирования. Как изменилась при дросселиравании температура пара?

9. Давление воздуха при движении через вентиль понижается от ${р}_1=0.8$ МПа до ${р}_2=0.6$ МПа. Начальная температура воздуха $t_1=20$ °С. Определить изменение температуры и энтропии в рассматриваемом процессе дросселирования.

10. Воздух в количестве $5$ кг при температуре $t_1=200$ °С дросселируется от давления ${р}_1=1.2$ МПа до давления $0.7$ МПа. Определить энтальпию воздуха после дросселирования (принимая, что энтальпия его при температуре 0 °С равна нулю) и изменение энтропии в рассматриваемом процессе.