第七章课后习题
7-1 利用蒸汽图表,填充下表空白: 1 2 3 4 p/MPa t/℃ h/(KJ/kg) s/[KJ/(kg*K)] x 3 0.5 3 500 3457 392 3244 360 3140 2375 7.226 7.764 6.780 7.210 0.90 过热度/℃ 266 239 126 0.02 61 7-2 湿饱和蒸汽的x?0.95,p?1MPa ,试利用水蒸气表求ts,h,u,s,再用h-s图求上述参数。
解: 利用饱和水和饱和水蒸气表:
利用h-s图
7-3 过程蒸汽的,试根据水蒸气表求v,h,s,u和过热度,再用h-s图求上述参数。 解:据水蒸气表,
时
、
、
利用 h-s 图
。
7-4 已知水蒸气的压力p?0.5MPa、比体积v?0.35m3/kg,问这是不是过热蒸汽?如果不是,那么是饱和蒸汽还是湿蒸汽?用水蒸气表求出其他参数。 解:利用水蒸气表
时,
,因
所以该水蒸气不是过热蒸气而是饱和湿蒸汽。 据同一表查得:
。
7-5 某锅炉每小时生产10 000kg的蒸汽,蒸汽的表压力pe?1.9MPa 、温度t1?350?C。设锅炉给水的温度t2?40?C,锅炉的效率?B?0.78 ,煤的发热量(热值)QP?2.97?104KJ/kg,求每小时锅炉的煤耗量是多少?锅炉内水的加热、汽化以及蒸汽的过热都在定压下进行。锅炉效率 的定义为 ?B?水和蒸汽所吸收的热量 未被水和蒸汽吸收的
燃料燃烧时可提供的热量热量是锅炉的热损失,其中主要是烟囱排烟带走的热能。 解:由表,得
每生产 1kg 蒸汽需要吸入热量
设每小时锅炉耗煤 mkg,则
查未饱和水和过热蒸汽
7-6 1kgp1?3MPa,t1?450?C的蒸汽,可逆绝热膨胀至p2?0.004MPa,试用h-s图求终点状态参数t2,v2,h2,s2,并求膨胀功w和技术功wt。 解:由 h-s 图查得:
、
、
。
膨胀功:
、
技术功:
7-7 1kg、p1?2aMPa,x1?0.95的蒸汽,定温膨胀到p2?1MPa,求终点状态参数t2,v2,h2,s2,并求该过程中对蒸汽所加入的热量q和过程中蒸汽对外界所作的膨胀功w. 解:由 h-s 图查得
7-8 一台功率为20 000 KW的汽轮机,其耗汽率d?1.32?10?6kg/J。从汽轮机排出的乏气参数p2?0.001MPa,x2?0.9,乏气进入冷凝器后在其中凝结为冷凝水。冷凝器中的压力设为0.004MPa,即等于乏汽压力下的饱和温度。乏汽在凝结时放出热量为冷却水所吸收,因此冷却水离开冷凝器时的温度高于进入时的温度。设冷却水进入冷凝器时的温度为10℃,离开时温度为18℃,求冷却水每小时的流量(t/h)。
冷却水在管内流动,乏汽在管壁外凝结,如图7-13。管子通常用黄铜管。大型冷凝器中装有数千根黄铜管。(耗汽率计装置每输出单位功量所消耗的蒸汽量,详见11-1节。)
解:已知
,故每小时耗汽量
乏气状态潜热
,查表得
时,汽化
,故每 kg 乏汽凝结为饱和水时放出热量
冷却水流量为,取冷凝器为体系,列能量方程
7-9 给水在温度t1?60?C 、压力P?3.5MPa下进入蒸汽锅炉的省煤器,并在锅炉中加热成t2?350?C 的过热蒸汽。试把该过程表示在T-S图