工程熱力學(xué)課后作業(yè)答案第五版

1、11-1空氣壓縮致冷裝置致冷系數(shù)為 2.5,致冷量為 84600kJ/h,壓縮機(jī)吸入空氣的壓力為 0.1MPa,溫度為-10C,空氣進(jìn)入膨脹機(jī)的溫度為 20C,試求：壓縮機(jī)出口壓力；致冷劑的 質(zhì)量流量；壓縮機(jī)的功率；循環(huán)的凈功率.解：壓縮機(jī)出口壓力(於)心方_1P1故:p2 = p1(J +1)(k/(kJ) = 0.325 MPaP4P3P1P2p4、(k)/kT3=20+273=293KT4=T3(匚)=209KP3致冷量：q2=Cp(T1T4) = 1.01 x ( 263-209) = 54.5kJ/kg 致冷劑的質(zhì)量流量 m = Q =0.43kg/s T2 = T1(衛(wèi)2)(k項/

2、k = 368Kq2pi壓縮功：w1=Cp(T2-T1)=106 kJ/kg壓縮功率：P1=mw1=45.6kW膨脹功:w2= Cp(T3-T4)=84.8 kJ/kg膨脹功率：P2=mw2=36.5kW循環(huán)的凈功率：P=P1-P2=9.1 KW11-2空氣壓縮致冷裝置,吸入的空氣p1=0.1MPa, t1=27C,絕熱壓縮到 p2=0.4MPa ,經(jīng)冷卻后溫度降為32 C,試計算：每千克空氣的致冷量；致冷機(jī)消耗的凈功；致冷系數(shù).解： T3=32+273=305KT2 =T1()(k)/k= 446KP1T4 =T3(暨)(k')/k = 205KP3致冷量：q2=Cp(T1T4) =

3、 1.01 x ( 300-205) = 96kJ/kg致冷機(jī)消耗的凈功：W=Cp(T2-T1) Cp(T3-T4)=46.5kJ/kg致冷系數(shù)：；=宓=2.06w11 3蒸氣壓縮致冷循環(huán),采用氟利昂 R134a作為工質(zhì),壓縮機(jī)進(jìn)口狀態(tài)為干飽和蒸氣,蒸 發(fā)溫度為-20C,冷凝器出口為飽和液體,冷凝溫度為40 C,致冷工質(zhì)定痼壓縮終了時粉值為430kJ/kg,致冷劑質(zhì)量流量為100kg/h.求：致冷系數(shù)；每小時的制冷量；所需的理論功率.解：在lgp-h圖上查各狀態(tài)點參數(shù).,p1=0.133MPah1=386kJ/kgs1=1.739 kJ/(kg ?K),p2=1.016 MPah2=430 k

4、J/kg,h3=419 kJ/kgh5=h4=256 kJ/kg致冷量：q2=h1-h5=386-256=130 kJ/kg 每小時的制冷量:Q2=m x q2=12900kJ/h 壓縮功：w=h2-h1=430-386=44 kJ/kg致冷系數(shù)：；-墮=2.95W理論功率 P=mw=100 X 44/3600=1.22kW11-4用一臺氨蒸氣壓縮致冷機(jī)制冰,氨的蒸發(fā)溫度為-5C,冷凝溫度為 30C,冷凝器中冷卻水的進(jìn)口溫度為 12C,出口水溫為 20C,欲在每小時內(nèi)將 1000kg0 C的水制成冰, 冰的融解熱為340kJ/kg,試求：該致冷機(jī)每小時的制冷量； 氨每小時的流量；致冷機(jī)的功率;

5、 冷卻水每小時的消耗量.解：致冷機(jī)每小時的制冷量：Q=1000X 340=340000 kJ在lgp-h圖上查各狀態(tài)點參數(shù).p1=335.7kPah1=1452kJ/kgs1=5.6856 kJ/(kg ?K)p2=1.1686 MPa h2=1620 kJ/kgh5=h4=343 kJ/kg致冷量：q2=h1-h5=1114 kJ/kg氨每小時的流量；m = Q = 305.2kgq2致冷機(jī)的功率：P=mw=m(h2-h1)=14kW冷凝器熱負(fù)荷：Q1=m(h2-h4)=390000 kJ/h Q1,冷卻水每小時的消耗重：m2 =1.16 x 10 kg/hCpw(20 -12)511-5

6、臺氨致冷裝置,其致冷量Qo =410 kJ/h,蒸發(fā)溫度15 C,冷凝溫度30 C,過冷溫度25C,從蒸發(fā)器出口的蒸氣為干飽和狀態(tài).求(1)理論循環(huán)的致冷系數(shù)；(2)致冷劑的質(zhì)量流量；(3)消耗的功率.解：查表得壓力和粉分別為：h1=1400 kJ/kg, p1=0.35MPa,s1=5.75 kJ/(kg?K) h2=1650 kJ/kg, p2=1.2MPa, s2=5.75 kJ/(kg ?K), h3=320 kJ/kg制冷量：q2=h1-h3=1080 kJ/kg壓縮功：w=h2-h1=250 kJ/kg(1) 致冷系數(shù)：8=也=4.32wQ(2) 致冷劑的質(zhì)重流重：m = =370

7、kg/hq2(3) 消耗的功率 P = mw =25.7kW11-611-7 一臺用氟利昂 R134a為致冷劑的蒸汽壓縮致冷裝置,被用作室內(nèi)供熱,它要求的最大加熱量是將標(biāo)準(zhǔn)狀況下30m3/min的空氣從5C加熱到30C,冷凝器的最低溫度必須較空氣的最高溫度高20 C,蒸發(fā)溫度為-4C.求：熱泵的供熱負(fù)荷；致冷劑流量；所需功率.解：(1)熱泵的供熱負(fù)荷：標(biāo)準(zhǔn)狀況下30m3/min的空氣的質(zhì)量為：m = "V =1.29 30 =38.7kg/min=0.645kg/sQ =mcp.：t =0.645 1.01 25 =16.3kJ/s 冷凝器溫度為30+20 = 50 C,蒸發(fā)溫度為-

8、4 Ch2=430 kJ/kg,查表得壓力和粉分別為：h1=395 kJ/kg, s1=1.725 kJ/(kg?K)h3=272 kJ/kg制熱量：q1=h1-h3+h2-h1=158 kJ/kg壓縮功：w=h2-h1=35 kJ/kgQ(2)致冷劑的質(zhì)重流重：m = = 0.103kg/sq1(3)消耗的功率 P = mw =3.6kW 11-8熱泵利用井水作為熱源, 將20C的空氣8X 104m3/h加熱到30C,使用氟利昂R134a為 致冷劑,蒸發(fā)溫度為5 C,冷凝溫度為35 C,空氣的定壓容積比熱為Cp =1.256kJ/(m3 *K),井水的溫度降低 7C,試求理論上必需的井水量、

9、壓縮機(jī)功率和 壓縮機(jī)的壓氣量(m3/h).h2=420 kJ/kg, h3=250 kJ/kg解：查表得壓力和粉分別為：h1=400 kJ/kg,制熱量：q1=h2-h3 =170 kJ/kg吸熱量：q2=h1-h3 = 150 kJ/kg壓縮功：w=h2-h1=20 kJ/kg加熱空氣額熱量：Q = maCp At = 80000 x 1.256 x 10=1 x 106kJ/h致冷劑流量：m = 一 = 5.88 x 103kg/hq必需的井水量：mw=mq2/(4.18*7)=30143 kg/h壓縮機(jī)功率：P = mw =32.6kW氟利昂R134a在35C時比容為0.018 m3/kg壓縮機(jī)的壓氣量：5.88 X 103/0.018=3.27 X 105