Đề thi kì I - Môn: Nhiệt kỹ thuật - Ngành: Công nghệ động lực

ÑEÀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDOT 13A TRÖÔØNG ÑHCN TP.HCM KHOA ĐỘNG LỰC Moân: NHIỆT KỸ THUẬT Ngaønh: Coâng ngheä động lực Thôøi gian: 45 phuùt Ñöôïc söû duïng baûng tra- tài liệu Đề: 1 Baøi 1: (3 điểm) Một kg không khí ở áp suất P1 = 1 at, thể tích v1 =0.8 m3/kg, nhận nhiệt lượng 100 kcal/kg. Trong điều kiện áp suất không đổi. Xác định nhiệt độ, thể tích cuối quá trình Baøi 2: (3 điểm) Vách phẳng 3 lớp, biệt lớp thứ nhất có δ1 = 300 mm, λ1 = 0.6 W/mK, nhiệt độ mặt trong tw1 = 270 0C, nhiệt độ giữa vách thứ nhất và vách thứ 2 tw2 = 200 0C, Xác định mật độ dòng nhiệt qua vách thứ 3 Baøi3: (4 điểm) Không khí có trạng thái ban đầu có t1 = 200C, φ1 = 60%, áp suất p = 0.1Mpa được quạt đẩy qua bộ gia nhiệt bằng hơi nước(calorifer hơi nước) không khí được gia nhiệt đến nhiệt độ t2 = 500C, sau đó đẩy vào buồng sấy. Không khí thải từ buồng sấy có nhiệt độ t3 = 300C. Biểu diễn trên đồ thị I-d Xác định độ ẩm không khí ra khỏi buồng sấy φ3 Xác định lượng không khí cần thiết để làm bốc hơi 1 kg nước từ vật liệu sấy Tính nhiệt lượng cung cấp cho calorifer Đề: 2 Baøi 1: (3 điểm) Một kg không khí ở áp suất P1 = 1 at, thể tích v1 =0.8 m3/kg, nhận nhiệt lượng 100 kcal/kg. Trong điều kiện áp suất không đổi. Xác định nhiệt độ, thể tích cuối quá trình Baøi2: (3 điểm) Ở áp suất P = 10 bar, entanpi của nước sôi và hơi bảo hòa khô i = là 762,7 kJ/kg và i = 2778 kJ/kg. Xác định entanpi của hơi nước bảo hòa ẩm có độ khô x = 0.8 Baøi 3: (4 điểm) Một dàn lạnh không khí tươi có lưu lượng Gk = 10000kg/h, không khí vào có φ1 = 60%, t1 = 400C không khí ra có φ2 = 100%, t2 = 100C, nước lạnh vào có nhiệt độ tn’ = 50C, nước ra có tn’’ = 100C Biểu diễn trên đổ thị I-d, xác định các thông số Tính năng suất lạnh Q0, Lượng nước lạnh cung cấp Gn(Kg/h), Lượng nươc ngưng tụ Gng(kg/h) ÑHCN. Ngaøy 05 Thaùng11 naêm 2011 GV ra ñeà Lê Quang Liêm ÑEÀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: NCOT 5A TRÖÔØNG ÑHCN TP.HCM KHOA ĐỘNG LỰC Moân: NHIỆT KỸ THUẬT Ngaønh: Coâng ngheä động lực Thôøi gian: 45 phuùt Ñöôïc söû duïng baûng tra- tài liệu Đề: 1 Baøi 1: (3 điểm) Khi nén đẳng nhiệt 4 kg không khí (coi là khí lí tưởng) có hằng số chất khí R = 189 J/kg.0K từ áp suất từ 2 at đến 5.4 at. Cần thải nhiệt lượng 378kJ. Xác định nhiệt độ của quá trình, thể tích ban đầu và thể tích cuối của chất khí đó Baøi 2 (3 điểm) Maùy laïnh 1 caáp söû duïng moâi chaát R12 hoaït ñoäng vôùi caùc thoâng soá sau: Nhieät ñoä boác hôi t0 = - 20 oC, Nhieät ñoä ngöng tu tk = +40 oC, Löu löôïng moâi chaát G = 0,03 kg/ s. Xaùc ñònh: Naêng suaát laïnh cuûa maùy, Q0 Naêng suaát giaûi nhieät cuûa bình ngöng, QN. Coâng suaát tieâu hao cuûa maùy neùn, l Baøi3: (4 điểm) Một ống thép dài l = 5 m, đường kính d2/d1 = 65/60mm, λ1 = 72 W/mK, bộc một lớp cách nhiệt dày δ1 = 10 mm, λ1 = 0.07 W/mK, nhiệt độ mặt trong tw1 = 145 0C, mặt ngoài tw3 = 45 0C. Xác định dòng nhiệt dẫn qua Đề: 2 Baøi 1: (3 điểm) Khi nén đẳng nhiệt 4 kg không khí (coi là khí lí tưởng) có hằng số chất khí R = 189 J/kg.0K từ áp suất từ 2 at đến 5.4 at. Cần thải nhiệt lượng 378kJ. Xác định nhiệt độ của quá trình, thể tích ban đầu và thể tích cuối của chất khí đó Baøi2: (3 điểm) Ở áp suất P = 10 bar, entropi của nước sôi và hơi nước bảo hòa khô là s = 2.138 kJ/kg 0K. Xác định độ khô của hơi bảo hòa ẩm nếu biết entropi của hơi bảo hòa ẩm là s = 4.138 kJ/kg 0K Baøi 3: (4 điểm) Một ống dẫn hơi bằng thép đường kính d2/d1= 110/100 mm, hệ số dẫn nhiệt λ1 = 55 W/m.K được bộc 1 lớp cách nhiệt có λ2 = 0.09 W/m.K. Nhiệt độ mặt trong ống tw1 = 2000C. Nhiệt độ mặt ngoài lớp cách nhiệt tw3 = 50 0C Xác định chiều dày δ2 và nhiệt độ tw2 để tổn thất nhiệt qua vách ống không vượt quá 300 W/m ÑHCN. Ngaøy 05 Thaùng11 naêm 2011 GV ra ñeà Lê Quang Liêm ÑEÀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: NCOT 5B TRÖÔØNG ÑHCN TP.HCM KHOA ĐỘNG LỰC Moân: NHIỆT KỸ THUẬT Ngaønh: Coâng ngheä động lực Thôøi gian: 45 phuùt Ñöôïc söû duïng baûng tra- tài liệu Đề: 1 Baøi 1: (3 điểm) 10 kg không khí ở nhiệt độ 270C được đốt nóng ở áp suất không đổi đến nhiệt độ t = 1270C. Xác định nhiệt lượng, biến đổi entanpi, biến đổi nội năng, công thay đổi thể tích của quá trình đốt nóng (coi không khí là khí 2 nguyên tử và có kilomol μ = 29 kg Baøi 2: (4 điểm) Cho G = 180 kg/h hơi nước quá nhiệt ở P = 1.2 bar, t = 1200C được làm lạnh đẳng áp (P = const) đến trạng thái hơi bảo hòa ẩm, tỏa nhiệt Q = 35 kW. Xác định: 1. Độ khô của hơi bảo hòa ẩm x2 2. Lượng nước ngưng tụ trong 1 giờ Gn Baøi3 (3 điểm) Tuû laïnh söû duïng moâi chaát Freon R12 hoaït ñoäng theo chu trình maùy laïnh cô baûn (khoâng coù quaù nhieät, khoâng coù quaù laïnh). Bieát coâng suaát maùy neùn baèng N = 100W, aùp suaát bay hôi baèng P0 = 1,5 bar. Aùp suaát ngöng tuï baèng Pk = 10 bar. Haõy xaùc ñònh: a. Tyû soá neùn, nhieät ñoä boác hôi & ngöng tuï. b. Naêng suaát laïnh & heä soá làm laïnh lyù thuyeát. c. Nhieät tỏa ra töø thieát bò ngöng tuï. Đề: 2 Baøi 1: (3 điểm) Một calorifer gia nhiệt cho không khí vào thiết bị sấy có các thông số: Nhiệt độ ban đầu của khí vào calorifer là t1 = 200C, nhiệt độ không khí sau bộ gia nhiệt là t2 = 600C, lưu lượng quạt V = 5000m3/h . Xác định nhiệt lượng cần cung cấp để gia nhiệt dòng khí Baøi2: (3 điểm) Một kg không khí ở áp suất P1 = 1 at, thể tích v1 =0.8 m3/kg, nhận nhiệt lượng 100 kcal/kg. Trong điều kiện áp suất không đổi. Xác định nhiệt độ, thể tích cuối quá trình Baøi 3: (4 điểm) Maùy laïnh laøm vieäc theo chu trình cô baûn (khoâng coù quaù nhieät, khoâng coù quaù laïnh). Moâi chaát laïnh Freon 22 coù naêng suaát laïnh Q0 = 100.000Kcal/h. Bieát nhieät ñoä boác hôi t0 = - 100C. Nhieät ñoä ngöng tuï tK = + 400C. Haõy xaùc ñònh: a. Löôïng moâi chaát, heä soá laøm laïnh lyù thuyeát, Nhieät tỏa ra töø thieát bò ngöng tuï. b. Löôïng nöôùc laøm maùt thieát bò ngöng tuï. Choïn nhieät ñoä nöôùc vaøo baèng tv = 270C. Nhieät ñoä ra cuûa nöôùc laáy nhoû hôn nhieät ñoä ngöng tuï laø t = 40C. ÑHCN. Ngaøy 05 Thaùng11 naêm 2011 GV ra ñeà Lê Quang Liêm ÑEÀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDN-OT 4A TRÖÔØNG ÑHCN TP.HCM KHOA ĐỘNG LỰC Moân: NHIỆT KỸ THUẬT Ngaønh: Coâng ngheä động lực Thôøi gian: 60 phuùt Ñöôïc söû duïng baûng tra- tài liệu Đề: 1 Baøi 1: Cho một kg nước ở áp suất 1 bar, nhiệt độ 200C được đốt nóng đến 2000C trong điều kiện áp suất không đổi. Xác định nhiệt lượng Q1 đốt nóng nước ban đầu đến nhiệt độ sôi, nhiệt lượng Q2 biến nước sôi thành hơi bảo hòa khô. Nhiệt lượng Q3 biến hơi bảo hòa khô thành hơi quá nhiệt và nhiệt lượng Q biến nước ban đầu thành hơi quá nhiệt ở trạng thái cuối Bài làm Trạng thái ban đầu xác định bởi P = 1 Bar, t = 200C. Tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ta có: v = 0.0010018m3/kg i = 83,7 kJ/kg s = 0.2964 kJ/kg 0K Nhiệt lượng q1 = Cn(t2 – t1) = 4.18(100 – 20) = 334,4kJ/kg Với áp suất P = 1 bar tra bảng nước sôi và hơi bảo hòa kho ta được s’ = 1.3026 kJ/kg 0K ; i’ = 417,4 kJ/kg s’’ = 7.360 kJ/kg 0K ; i’’ = 2675 kJ/kg Quá trình hóa hơi nhiệt lượng được tính q2 q2 = r = (i2 – i1) = (2675 - 417,4) = 2257,6 kJ/kg Quá trình quá nhiệt nhiệt lượng được tính q3 Trạng thái cuối xác định bởi P = 1 Bar, t = 2000C. Tra bảng nước chưa sôi và hơi quá nhiệt ta có: v = 2.172 m3/kg i = 2875 kJ/kg s = 7.628 kJ/kg 0K q3 =i – i’’ = 200 kJ/kg Nhiệt lượng từ trạng thái ban đầu đến trạng thái cuối q = q1 + q 2 + q3 = 2792.4 kJ/kg Nhiệt lợng Q Q = G x q = 2679,18 kJ Baøi 2: 100 kg/h hơi nước ở trạng thái đầu P1 = 8 bar, t1 = 2400C. Giãn nở đoạn nhiệt đến áp suất P2 = 2 bar. Xác định độ khô của hơi sau khi giãn nở và công kỹ thuật của quá trình Giải Đây là quá trình đoạn nhiệt biểu điễn trên đồ thị i-s Từ bảng hơi nước bảo hòa p1 = 8 barco1 ts = 170.420C và vì t1 > ts S1 = s2 = const S2 = s’2 + x2(s’’2 – s’1) Độ khô của hơi sau khi giãn nở Lkt = Glkt = - G(i1-i2) Từ P1 =8bar và t = 2400C Ta có i’ = 2926 kJ/kg và s’ = 6,991 kJ/kg độ Từ bảng 4 hơi nước bảo hòa P2 = 2 bar ta có S’2 1.53 kJ/kg 0K và s’’2 = 7.127 kJ/kg 0K i’2 = 504.8 kJ/kg và i’’2 = 2707 kJ/kg Vậy độ khô: Giá trị i2 tra từ đồ thị i-s ta được i2 = i’2 + x2(i’’2 – i’2) = 504.8 + 0.977(2707 -504.8) = 2656 kJ/kg Công kỹ thuật của quá trình Lkt = 100(2926 – 2656) = 27000 kJ/kg = 7,5 kW . Baøi 3: Một tường nhà dày δ = 300 mm, nhiệt độ mặt tường trong nhà tw1 = 25 0C, nhiệt độ mặt ngoài tường tw2 = 35 0C. Với λ = const, nếu bây giờ tưpo72ng chỉ còn dày δ’ = 100 mm mà giữ nguyên mật độ dòng nhiệt ( q = const) và nhiệt độ mặt ngoài (tw2 = const) xác định nhiệt độ mặt trong t’w1 Đề: 2 Baøi 1: Đốt nóng G = 10kg hơi bảo hòa khô ở áp suất P = 1 bar , t = 3000C trong điều kiện áp suất không đổi. Xác định độ biến thiên nội năng, entropy, và nhiệt lượng cần thiết Baøi2: Hơi bảo hòa ẩm có độ khô x = 0.3 ở áp suất P = 5 bar, entanpi và thể tích riêng của hơi bảo hòa khô i = 2749 kJ/kg và v = 0.3747 m3/kg. Entanpi và thể tích riêng của nước sôi i = 640kJ/kg và v = 0.0011m3/kg. Xác định entanpi và thể tích riêng của hơi bảo hòa ẩm Giải Ta có: ix = (1-x)i’ + xi’’ = 640 + 0.3(2749-640) = 1272.7 kJ/kg vx = (1-x)v’ + xv’’= 0.0011 + 0.3(0.3747 – 0.0011) = 0.11318 m3/kg Baøi 3: Xaùc ñònh chu tình quá laïnh, quaù nhieät cho bieát: Naêng suaát laïnh Q0 = 100KW; Nhieät ñoä boác hôi t0 = -150C; Nhieät ñoä quaù nhieät tqn = -100C; Nhieät ñoä ngöng tuï tk = +300C; Nhieät ñoä quaù laïnh tql = +250C; Moâi chaát laïnh NH3. ÑHCN. Ngaøy 05 Thaùng11 naêm 2011 GV ra ñeà Lê Quang Liêm ÑEÀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDN-OT 4B TRÖÔØNG ÑHCN TP.HCM KHOA ĐỘNG LỰC Moân: NHIỆT KỸ THUẬT Ngaønh: Coâng ngheä động lực Thôøi gian: 60 phuùt Ñöôïc söû duïng baûng tra- tài liệu Đề: 1 Baøi 1: Khí CO2 được bơm vào bình chứa có thể tích V = 3 m3, bằng máy nén. Chỉ số áp kế gắn trên nắp bình chỉ áp suất dư trước khi nén Pd = 0,3 at và sau khi nén P = 3 at. Nhiệt độ khí CO2 trong bình tăng từ t1 = 450C đến t2 = 700C Xác định lượng khí CO2 bơm vào bình nếu áp suất khí quyển P0 = 700 mmHg Giải G=11.8 kg Baøi 2: Cho 30 kg khoâng khí aåm có nhiệt độ t1 = 100C, φ1 = 90%, được đốt nóng tới nhiệt độ t2 = 600C, rồi đưa vào buồng sấy. Xác định nhiệt lượng cần cung cấp Giải Q = G Cp(t2 – t1) Baøi3: Cho bieát caùc thoâng soá nhö sau: Naêng suaát laïnh Q0 = 100KW; Nhieät ñoä boác hôi t0 = - 150C; Nhieät ñoä quaù nhieät tqt = -100C; Nhieät ñoä ngöng tuï tk = +300C; Nhieät ñoä quùa laïnh tql = +250C; Moâi chaát laïnh R22 . Tính toaùn caùc thoâng số chu trình Đề: 2 Baøi 1: Trong bình kín có thể tích V = 300 lít, chứa không khí có áp suất P1 = 3 bar, nhiệt độ t1 = 200C. Xác định nhiệt lượng cần cung cấp để nhiệt độ trong bình tăng thêm t = 1200C Áp suất trong bình lúc này bằng bao nhiêu? Giaûi: Áp dung phương trình trạng thái của khí lý tưởng PV = GRT Nhiệt lượng cần cung cấp để nhiệt độ trong bình tăng thêm t = 1200C Q = G1Cv(t2 - t1) = G x()x(120) =, kJ Với t2 = t1 +200C Áp suất trong bình Baøi2: Một dàn lạnh không khí tươi có lưu lượng Gk = 12000kg/h, không khí vào có φ1 = 60%, t1 = 300C không khí ra có φ2 = 100%, t2 = 150C, nước lạnh vào có nhiệt độ tn’ = 50C, nước ra có tn’’ = 100C Biểu diễn trên đổ thị I-d, xác định các thông số Tính năng suất lạnh Q0, Lượng nước lạnh cung cấp Gn(Kg/h), Lượng nươc ngưng tụ Gng(kg/h) Giải Xác định thông số của không khí ẩm: Từ đồ thị I-d ta tìm được: Trạng thái 1:t1 = 300C.,φ1 = 60%, d1 = 16 g/kgkk, I1 = 17 kcal/kgkk= 17x4.18 = 71.06 kJ/kgkk Trạng thái 2:t2 = 150C, φ2 = 100% , d2 = 11 g/kgkk, I2 = 10.2 kcal/kgkk = 10.2 x 4.18 = 42.6 kJ/kgkk Tính Q0, Gn , Gng Q0 = Gk(I2 – I1) = 12000/3600(71.06-42.6) = 94.9 kW kg/s Gng = Gk(d2 – d1) = 12000(16-11)10-3 = 48 kg/h Baøi 3: Vách buồng sấy được xây bằng 2 lớp : Lớp gạch đỏ có chiều dày 250mm, có hệ số dẫn nhiệt 0,7W/mK: lớp nỉ bộc ngoài có hệ số dẫn nhiệt 0,0465 W/mK. Nhiệt độ mặt tường trong buồng sấy bằng 110 0C, nhiệt độ mặt bên ngoài bằng 25 0C. Xác định chiều dày lớp nỉ để tổn thất nhiệt qua vách buồng sấy không vượt quá 110 W/m2. Tính nhiệt độ tiếp xúc giữa 2 vách. Giải ÑHCN. Ngaøy 05 Thaùng11 naêm 2011 GV ra ñeà Lê Quang Liêm ÑEÀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDN-OT 4C TRÖÔØNG ÑHCN TP.HCM KHOA ĐỘNG LỰC Moân: NHIỆT KỸ THUẬT Ngaønh: Coâng ngheä động lực Thôøi gian: 60 phuùt Ñöôïc söû duïng baûng tra- tài liệu Đề: 1 Baøi 1: Một bình kín có thể tích V = 100 lít, chứa G = 58,2 g khí lý tưởng. Áp suất gắn trên nắp bình chỉ độ chân không Pck = 420 mmHg, nhiệt độ khí trung bình t = 27 0C, áp suất khí quyển P0 = 760 mmHg. Xác định khí trong bình là khí gì? Giaûi: Ta có PT TT khí lý tưởng PV = GRT Suy ra: Áp suất thực trong bình P = Pk – Pck Nhiệt độ T = t + 273 = 27 + 273 = 300K Khối lượng G = 58.2g = 0.0582 kg Thể tích V = 100 lít = 0.1 m3 Hằng số chất khí của khí trong bình: Ta có quan hệ Suy ra Vậy khí trong bình là O2 Baøi 2 Một bình kin thể tích V = 5 m3, trên có gắn áp kế chỉ P = 5 bar,chứa lượng hơi nước G = 10 kg, sau khi làm lạnh bình, áp kế chỉ P = 2 bar, áp suất khí quyển P0 = 750mmHg. Xác định: Trạng thái hơi nước ban đầu và sau khi làm lạnh Độ khô của hơi sau khi làm lạnh, lượng nước ngưng sau khi làm lạnh. Giải Baøi3 Cho bieát caùc thoâng soá nhö sau: Naêng suaát laïnh Q0 = 100KW; Nhieät ñoä boác hôi t0 = - 150C; Nhieät ñoä quaù nhieät tqt = -100C; Nhieät ñoä ngöng tuï tk = +300C; Nhieät ñoä quùa laïnh tql = +250C; Moâi chaát laïnh R22 . Tính toaùn caùc thoâng số chu trình Đề: 2 Baøi 1: Một máy hút ẩm làm việc ở điều kiện sau: Không khí được hút từ kho sản phẩm có t1 = 300C và φ1 = 60% sau đó được đẩy qua dàn lạnh đến t2 =100C và φ2 = 100% một phần không khí ẩm bị ngưng tụ thành nước và xả ra ngoài. Không khí lạnh được thổi qua dàn nóng ngưng tụ nhiệt độ tăng lên t3 = 400C thổi vào kho để hút ẩm, lưu lượng quạt V = 5000m3/h Biểu diễn trên đồ thị I-d Xác định thông số của không khí ẩm ở các điểm 1,2,3 Tính lượng nước ngưng từ kho Gng Giải Xác định thông số của không khí ẩm: Từ đồ thị I-d ta tìm được: Trạng thái 1: t1 = 300C., φ1 = 60% , d1 = 16 g/kgkk, tđs = 21.50C Trạng thái 2: t2 = 100C, φ2 = 100% , d2 = 8 g/kgkk Trạng thái 3: t3 = 400C, φ3 = 18% Từ t =300C tra bảng thông số vật lý của không khí khô ta có: ρk = 1.165 kg/m3 Lưu lượng không khí Gk = ρk x Vk = 1.165x5000 = 5825 kg/h Một kg không khí qua máy hút ẩm ngưng tụ được lượng ẩm Δd = d1 – d2 = 16-8 = 8g/kgkk Lượng ẩm hút ra từ kho Gn = Gk Δd = 5825 x 8/1000 = 46.6 kg/h Baøi2: Một bình có thể tích V = 0.5m3. Chứa không khí ở áp suất dư P0 = 2 bar, nhiệt độ t = 20 0C, lượng khí thoát ra khỏi bình là bao nhiêu để áp suất trong bình có độ chân không Pck = 420 mmHg, trong điều kiện nhiệt độ trong bình xem như không đổi, biệt áp suất khí quyển P0 = 768 mmHg Giaûi: Lượng không khí G1 , G2 được xác định từ PT TT khí lý tưởng P1V1 = G1RT1 P2V2 = G2RT2 ; Trong đó: V1 = V2 = V = 0.5m3 T1 = T2 = T = 20 + 273 = 293 0K P1 = Pd1 + P0 = (2 + )105 = 3,024.105 N/m2 P1 = P0 – Pck2 = 105 = 0,464.105 N/m2 Baøi 3: Biết mật độ dòng nhiệt qua vách phẳng dày 20 cm có hệ số dẫn nhiệt 0.6 W/m K. Là 150 W/m2. Xác định độ chênh lệt nhiệt độ giữa 2 vách Giaûi: ÑHCN. Ngaøy 05 Thaùng11 naêm 2011 GV ra ñeà Lê Quang Liêm ÑEÀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDOT 12A TRÖÔØNG ÑHCN TP.HCM KHOA ĐỘNG LỰC Moân: NHIỆT KỸ THUẬT Ngaønh: Coâng ngheä động lực Thôøi gian: 60 phuùt Ñöôïc söû duïng baûng tra- tài liệu Đề: 1 Baøi 1:Một kg không khí ở áp suất P1 = 1 at, thể tích v1 =0.8 m3/kg, nhận nhiệt lượng 100 kcal/kg. Trong điều kiện áp suất không đổi. Xác định nhiệt độ, thể tích cuối quá trình Giải t1 = 00C, t2 = 4160C, v2 = 2.202 m3/kg Baøi 2 Vách phẳng 3 lớp, biệt lớp thứ nhất có δ1 = 300 mm, λ1 = 0.6 W/mK, nhiệt độ mặt trong tw1 = 270 0C, nhiệt độ giữa vách thứ nhất và vách thứ 2 tw2 = 200 0C, Xác định mật độ dòng nhiệt qua vách thứ 3 Giải q = 140 W/m Baøi3 Không khí có trạng thái ban đầu có t1 = 200C, φ1 = 60%, áp suất p = 0.1Mpa được quạt đẩy qua bộ gia nhiệt bằng hơi nước(calorifer hơi nước) không khí được gia nhiệt đến nhiệt độ t2 = 500C, sau đó đẩy vào buồng sấy. Không khí thải từ buồng sấy có nhiệt độ t3 = 300C. Biểu diễn trên đồ thị I-d Xác định độ ẩm không khí ra khỏi buồng sấy φ3 Xác định lượng không khí cần thiết để làm bốc hơi 1 kg nước từ vật liệu sấy Tính nhiệt lượng cung cấp cho calorifer Giải Biểu diễn trên đồ thị I-d Xác định độ ẩm không khí ra khỏi buồng sấy φ3 Trạng thái 1: t1 = 200C. φ1 = 60% d1 = 8.9 g/kgkk I1 = 42.8 kj/kg Trạng thái 2: t2 = 500C φ2 = 7.5% d2 = d1 I2 = 73.5 kj/kg Trạng thái 3: t3 = 300C φ3 = 63% d3 = 17g/kgkkk I2 = I3 Xác định lượng không khí cần thiết để làm bốc hơi 1 kg nước từ vật liệu sấy Δd = d3 – d2 = 17 – 8.9 = 8.1 g/kgkkk Không khí khô tương ưng vơi điều kiện ban đầu Lượng không khí ẩm qua quạt G = Gk (1 +d) = 123 (1 + 0.0089) = 124kg Tính nhiệt lượng cung cấp cho calorifer Q = Gk(I2 – I1) = 123 (73,5 – 42.8) = 3776 kj Đề: 2 Baøi 1: Một kg không khí ở áp suất P1 = 1 at, thể tích v1 =0.8 m3/kg, nhận nhiệt lượng 100 kcal/kg. Trong điều kiện áp suất không đổi. Xác định nhiệt độ, thể tích cuối quá trình Giải t1 = 00C, t2 = 4160C, v2 = 2.202 m3/kg Baøi2: Ở áp suất P = 10 bar, entanpi của nước sôi và hơi bảo hòa khô i = là 762,7 kJ/kg và i = 2778 kJ/kg. Xác định entanpi của hơi nước bảo hòa ẩm có độ khô x = 0.8 Giải I = 2375 kj/kg Baøi 3: Một dàn lạnh không khí tươi có lưu lượng Gk = 12000kg/h, không khí vào có φ1 = 60%, t1 = 300C không khí ra có φ2 = 100%, t2 = 150C, nước lạnh vào có nhiệt độ tn’ = 50C, nước ra có tn’’ = 100C Biểu diễn trên đổ thị I-d, xác định các thông số Tính năng suất lạnh Q0, Lượng nước lạnh cung cấp Gn(Kg/h), Lượng nươc ngưng tụ Gng(kg/h) Giải Xác định thông số của không khí ẩm: Từ đồ thị I-d ta tìm được: Trạng thái 1: t1 = 300C. φ1 = 60% d1 = 16 g/kgkk I1 = 17 kcal/kgkk= 17x4.18 = 71.06 kJ/kgkk Trạng thái 2: t2 = 150C φ2 = 100% d2 = 11 g/kgkk I2 = 10.2 kcal/kgkk = 10.2 x 4.18 = 42.6 kJ/kgkk Tính Q0, Gn , Gng Q0 = Gk(I2 – I1) = 12000/3600(71.06-42.6) = 94.9 kW kg/s Gng = Gk(d2 – d1) = 12000(16-11)10-3 = 48 kg/h ÑHCN. Ngaøy 05 Thaùng11 naêm 2011 GV ra ñeà Lê Quang Liêm ÑEÀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDOT 12B TRÖÔØNG ÑHCN TP.HCM KHOA ĐỘNG LỰC Moân: NHIỆT KỸ THUẬT Ngaønh: Coâng ngheä động lực Thôøi gian: 60 phuùt Ñöôïc söû duïng baûng tra- tài liệu Đề: 1 Baøi 1: Khi nén đẳng nhiệt 4 kg không khí (coi là khí lí tưởng) có hằng số chất khí R = 189 J/kg.0K từ áp suất từ 2 at đến 5.4 at. Cần thải nhiệt lượng 378kJ. Xác định nhiệt độ của quá trình, thể tích ban đầu và thể tích cuối của chất khí đó \ Baøi 2 Maùy laïnh 1 caáp söû duïng moâi chaát R12 hoaït ñoäng vôùi caùc thoâng soá sau: - Nhieät ñoä boác hôi: t0 = - 20 oC - Nhieät ñoä ngöng tuï: tk = +40 oC - Löu löôïng moâi chaát: G = 0,03 kg/ s. Xaùc ñònh: Naêng suaát laïnh cuûa maùy, Q0 Naêng suaát giaûi nhieät cuûa bình ngöng, QN. Coâng suaát tieâu hao cuûa maùy neùn, l Ñaùp soá: Q0 = 3,16 kJ; QN = 4,13 kJ ; NMN = 1 kW Baøi3 Một ống thép dài l = 5 m, đường kính d+2+/d+1+ = 65/60mm, λ1 = 72 W/mK, bộc một lớp cách nhiệt dày δ1 = 10 mm, λ1 = 0.07 W/mK, nhiệt độ mặt trong tw1 = 145 0C, mặt ngoài tw3 = 45 0C. Xác định dòng nhiệt dẫn qua Ñaùp soá: Q0 =819W Đề: 2 Baøi 1: Khi nén đẳng nhiệt 4 kg không khí (coi là khí lí tưởng) có hằng số chất khí R = 189 J/kg.0K từ áp suất từ 2 at đến 5.4 at. Cần thải nhiệt lượng 378kJ. Xác định nhiệt độ của quá trình, thể tích ban đầu và thể tích cuối của chất khí đó Baøi2:Ở áp suất P = 10 bar, entropi của nước sôi và hơi nước bảo hòa khô là s = 2.138 kJ/kg 0K. Xác định độ khô của hơi bảo hòa ẩm nếu biết entropi của hơi bảo hòa ẩm là s = 4.138 kJ/kg 0K Ñaùp soá: x = 0.45 Baøi 3: Một ống dẫn hơi bằng thép đường kính d2/d1= 110/100 mm, hệ số dẫn nhiệt λ1 = 55 W/m.K được bộc 1 lớp cách nhiệt có λ2 = 0.09 W/m.K. Nhiệt độ mặt trong ống tw1 = 2000C. Nhiệt độ mặt ngoài lớp cách nhiệt tw3 = 50 0C Xác định chiều dày δ2 và nhiệt độ tw2 để tổn thất nhiệt qua vách ống không vượt quá 300 W/m ÑHCN. Ngaøy 05 Thaùng11 naêm 2011 GV ra ñeà Lê Quang Liêm ÑEÀ THI HỌC KỲ I- NĂM 2011-2012 - LỚP: CDOT 12C TR