第八章基本热力过程及热力循环习题 习题 8-1某单级活塞式压气机每小时吸入的空气量V1=1403/h,吸入空气的状态参数是 pl=1.00bar、t1=27℃，输出空气的压力p2=6.00bar。试按下列三种情况计算压气机所需要 的理想功率：1、定温压缩：2、绝热压缩（设k=1.4):3、多变压缩（设=1.2）。再设带 动此压气机的电动机功率为13.5kW,求压气机的定温效率。 解： (1)定温压缩所需要的理想功率 Br-Wr/s=pih=W 3600 (2)绝热压缩所需要的理想功率 1 k Ps=W.sls= (3)多变压缩所需要的理想功率 -l (4)压气机的定温效率 W 7r= W 8-2某蒸汽动力装置采用朗肯循环，已知新蒸汽参数为pl=3MPa、t1=456℃，乏汽压 力p2=0.005MPa,试求循环的理论热效率。 解： 由pl=3MPa、t1=456℃及定熵膨胀到p2=0.005NMPa的热力过程，从h-s图查得： h kJ/kg h,=kJ/kg
第八章 基本热力过程及热力循环习题 习题 8-1 某单级活塞式压气机每小时吸入的空气量 V1=140m3/h，吸入空气的状态参数是 p1=1.00bar、t1=27℃，输出空气的压力 p2=6.00bar。试按下列三种情况计算压气机所需要 的理想功率：1、定温压缩；2、绝热压缩（设 k=1.4）；3、多变压缩（设 n=1.2）。再设带 动此压气机的电动机功率为 13.5kW，求压气机的定温效率。 解： （1）定温压缩所需要的理想功率 ln W 3600 1 / 2 1 , = , = 1 1 = p p Pt T Wt T s pV （2）绝热压缩所需要的理想功率 1 W 3600 1 1 / 1 1 2 , , 1 1 = − − = = − k k t S t S p p p V k k P W s （3）多变压缩所需要的理想功率 1 W 1 / 1 1 2 , , 1 1 = − − = = − n n t n t n p p p V n n P W s （4）压气机的定温效率 = = W Wt T T , 8-2 某蒸汽动力装置采用朗肯循环，已知新蒸汽参数为 p1=3MPa、t1= 456℃，乏汽压 力 p2=0.005MPa，试求循环的理论热效率。 解： 由 p1=3MPa、t1= 456℃及定熵膨胀到 p2=0.005MPa 的热力过程，从 h-s 图查得： h1 = kJ/kg h2 = kJ/kg
由饱和水与干饱和水蒸气表（按压力排列），查得p2=0.005MPa饱和水的焓 h3=137.77kJ/kg、s3=s4=0.4763kJ/(kg.K)。 由p4=p1=3MPa和s4=0.4763kJ/(kg.K),从未饱和水与过热水水蒸气表查得： h,=128.4+170.1-128.4 ×(0.4763-0.4356)=kJ/kg 0.5709-0.4356 2=么-，）6-2=1-么-么 h-hs h-ha 8-3内燃机为混合循环，工质视为空气，己知pl=0.1MPa、t1=50℃，入=p3/p2=1.8, e=v1/v2=15,p=v4/v3=1.3,比热容为定值。求次循环的吸热量和循环热效率。 解： (1)吸热量 9=h-h2=C,(T3-T2)9p=h4-h=c(T4-T3) 91=91w+91p=C,(T3-T2)+c(T4-T3) (2)循环热效率 n,=1- p--1 -[(-1)+k2(p-1)] 8-4用卡诺热泵加热某建筑物，室外温度为-8℃，建筑物温度为27℃，加热量为 200000kJ/h,求：(1)供热系数：(2)从外界环境输入到建筑物中的热量：(3)要求输 入的功率。 解： (1)供热系数 6==，= w941-9 eT-L (2)输入热量 -9m 9 9m(9-92)9-9 0-510=km
由饱和水与干饱和水蒸气表（按压力排列），查得 p2=0.005MPa 饱和水的焓 h3=137.77kJ/kg、s3=s4=0.4763kJ/(kg.K)。 由 p4=p1=3MPa 和 s4=0.4763kJ/(kg.K)，从未饱和水与过热水水蒸气表查得： (0.4763 0.4356) kJ/kg 0.5709 0.4356 170.1 128.4 4 128.4 − = − − h = + = − − = − − − − − = 1 4 2 3 1 4 1 2 4 3 1 ( ) ( ) h h h h h h h h h h t 8-3 内燃机为混合循环，工质视为空气，已知 p1=0.1MPa、t1=50℃，λ=p3/p2=1.8， ε=v1/v2=15，ρ=v4/v3=1.3，比热容为定值。求次循环的吸热量和循环热效率。 解： （1）吸热量 ( ) 1 3 2 T3 T2 q h h c v = − = v − 、 ( ) 1 4 3 T4 T3 q h h c p = − = p − ( ) ( ) 1 1 1 3 2 T4 T3 q q q c T T c = v + p = v − + p − （2）循环热效率 = − + − − = − − − [( 1) ( 1)] 1 1 1 1 k k k t 8-4 用卡诺热泵加热某建筑物，室外温度为-8℃，建筑物温度为 27℃，加热量为 200000kJ/h，求：（1）供热系数；（2）从外界环境输入到建筑物中的热量；（3）要求输 入的功率。 解： （1）供热系数 = − = − = = 1 2 2 1 2 2 2 T T T q q q w q C （2）输入热量 1 2 1 1 2 2 ( ) Q Q Q q q q q q m m C − = − = kJ/h 1 2 1 = − Q = Q C C
(3)输入的功率 P=W=(g-92)÷3600=kW
（3）输入的功率 P = W = (Q 1 −Q 2 ) 3600 = kW