Leidsid 33 sarnast õppematerjali, mis on seotud failiga "Nimetu". Need materjalid aitavad sul teemat sügavamalt mõista.
soojus, boileri, torude, kcal, voolukiirus, takistustegur, kohttakistustegur, survekadu, käikujusvaheti, liinisjusjuhtivus, graafik, aparaadisjusjuhtivustegur, kriteerium, summaarne, 3600, tootlikkus, veele, aurust, kondensaadi, ehituslikud, ristlõikepind, veeboileri, lõpptemperatuur, erisoojus, kinemaatiline, viskoossusjuskoormusTartu 2014 Sisukord Sissejuhatus..........................................................................................................................................3 1. Temperatuuride graafik ja keskmine logaritmiline temperatuuride vahe........................................4 2. Vee keskmine temperatuur aparaadis ja sellele vastavad vee füüsikalised omadused.....................5 3. Vee voolukiirus aparaadis.................................................................................................................5 4. Aparaadi soojuskoormus..................................................................................................................6 5. Auru kulu protsessi läbiviimiseks.....................................................................................................6 6. Soojusülekandetegur vee poolel.............................................................
Vee lõpptemperatuur t2= 87 °C Auru temperatuur tuleb leida aurutabelist. Primaarauru rõhk pa = 1,2 ata. Sellele vastab temperatuur ta = 105 °C. Keskmine logaritmiline temperatuuride vahe kütteauru ja vee vahel: t 2 - t1 87 - 20 67 67 t = = = = = 43,2 ta - t 1 105 - 20 ln ( 4,722 ) 1,552 °C ln ln ta - t 2 105 - 87 t= 43,2 °C Joonis 1. Boileri töö temperatuuride graafik 3. Vee keskmine temperatuur aparaadis ja sellele vastavad vee füüsikalised omadused Vee keskmine temperatuur: tkesk = ta t ; °C tkesk = 105 43,2= 61,8 °C tkesk = 61,8 °C Selle temperatuuri järgi leian veetabelist järgmised näitajad: Soojusjuhtivustegur = 0,567 kcal/m°Ch Tihedus (erikaal) = 983,2 kg/m3 Erisoojus c = 1,004 kcal/kg°C Kinemaatiline viskoossus = 0,479 10-6 m2/s Prandtli kriteerium Pr = 3,00 4. Vee voolukiirus aparaadis
1. Sissejuhatus Töö eesmärgiks on välja selgitada veeboileri kaod tootmise liinis,peamised ehituslikud näitajad, küttepinna arvutused ja veel välja tuleb selgitada pumba tootmisvõimsus. Need kõik andmed on olulised kui planeerida tootmisliini või ükskõik , kus kasutatakse veeboilerit. Veebolieri töö ülesanne on 25 kraadine vesi, mis pumbatakse boilerisse, üles soojendada 80kraadini. Selleks tehakse vajalikud arvutused, võttes arvesse vee füüsikalised omadused, vee voolukiirus aparaadis, aparaadi soojuskoormus, auru kulu antud protsessi läbiviimiseks, soojusülekandetegurit nii vee kui auru poolel, bolieri küttepind, peamised ehituslikud näitajad, leida surve- ja liinikaod bolieris. Oluline on leida terve liini ulatuses ka survekadu vee voolamisel väljaspool boilerit. Igas protsessis on vaja ka teada, millise võimsusega pumpa vaja on. Need kõik arvutused on olulised, et majanduslikult teha ratsionaalseid otsuseid. Töö- ja arvutuskäik 2
püsiks kütte pinnal. Settimine- turbulentse vooluga ta ei settiks. 20. Millised 3 põhitegurit määravad ära Reynoldis kriteeriumi arvväärtuse ja sellega ka voolureziimi? (Re = w * d / ) Voolukiirus, toru siseläbimõõt ja voolava vedeliku viskoossus. 21. Selgitada tootlikkuse G ja voolu ristlõikepinna suuruse f mõju vedeliku (keskmisele) voolukiirusele w. Mida suurem tootlikkus seda kiirem voolukiirus, mida suurem ristlõikepind seda kiirem on voolukiirus. 22. Vedelik voolab torustikus. Kus asub voolu ristlõikes maksimaalne, kus minimaalne voolukiirus? Keskel on maksimaalne voolukiirus, äärtes on minimaalne voolukiirus. 23. Millisel juhul tuleb protsesside arvutamisel kasutada voolu ekvivalentset läbimõõtu dekv ning millistest 2 tegurist see sõltub? dekv = 4 * (F / Mp) Kui voolukuju ei ole silindriline (lame, ringikujuline jne), siis tuleb leida voolu ekvivalentne läbimõõt.
Esitada iga protsessigrupi kohta liikumapanev jõud, vähemalt 3 kaastegurit / takistust (koos toime selgitamisega) ning 1 oluline protsessi tulemuse näitaja. Hüdrodünaamilised protsessid – jõud: rõhkude vahe; kaastegurid: mõõtmed/voolu ristlõike pind (mida suuremad mõõtmed, seda kiirem), temp (mida kõrgem, seda kiiremad protsessid), viskoossus (mida viskoossem, seda aeglasem), vedelik ja selle omadused/olek; olulisus: voolukiirus. Soojuslikud protsessid – jõud: temperatuuride vahe; kaastegurid: viskoossus (mida viskoossem, seda aeglasem), soojusjuhtivus (mida suurem, seda kiiremad), kihi paksus (mida paksem kiht, seda aeglasem), temperatuur (mida kõrgem, seda kiirem); olulisus: agregaatoleku muutus ja temperatuuride ühtlustumine. Massiülekande protsessid – jõud: kontsentratsioonide erinevus; kaastegurid:
2 1. SISSEJUHATUS Keemiatööstuses on laialt levinud sellised soojuslikud protsessid nagu vedelike ja gaaside soojendamine ning jahutamine ja aurude kondenseerimine, mida viiakse läbi soojusvahetusaparaatides. Sõltuvalt soojuse üleandmise viisist jagunevad soojusvahetid 2 gruppi: - pindsoojusvahetid soojus kantakse ühelt keskkonnalt teisele läbi keskkondi eraldava vaheseina; - segunemissoojusvahetid soojus kantakse üle keskkondade otsesel kokkupuutel. Laialdaselt on levinud erineva konstruktsiooniga pindsoojusvahetid. Üheks selliseks on toru-torus tüüpi soojusvaheti, mis koosneb mitmest omavahel järjestikku ühendatud toruelemendist. Toruelement koosneb kahest kontsentrilisest teineteise sisse paigutatud torust. Üks soojuskandjatest liigub sisemises torus, teine kahe toru vahelises ruumis. Tänu suhteliselt väikesele vabale ristlõikepindalale sisemises torus ja torudevahelises
......................................................................................7 Soojushulk:..............................................................................................................................7 Soojusagensise masskulu:.......................................................................................................8 Soojusagensise mahtkulu:.......................................................................................................8 Torude arv...............................................................................................................................9 Torude arv soojusvahetis:........................................................................................................9 Torukimbu ehk Bundle'i diameeter........................................................................................9 Korpuse diameeter......................................................................................
Soojus ja massilevi I 1. Soojuse leviku viisid ja nende lühiiseloomustus. Soojusjuhtivus keha sisene või kehadevaheline soojuse levik. Mis on tingitud erinevatest temperatuuridest keha eri osades või kehade erinevast temperatuurist. Konvektsioon gaasi või vedelas keskkonnas. Näit. külma ja kuuma gaasi segunemine tiheduste erinevuse tõttu. Soe gaas/vedelik on hõredam ja tõuseb üles, kus jahtub ja vajub alla. Soojuskiirgus soojuse levik kiirguse abil. Segajuhtivus olemas nii konvektiivne kui kiirguslik soojusjuhtivus. 2.Soojuse, massi ja liikumishulga (impulsi) ülekande sarnasus. Soojus ja massilevis kasutatakse sageli arvutuste tegemisel sarnasusteooriat ja sarnasusarve. Sarnasusarvud on näiteks Re (Reynoldsi) ja Nu (Nusseti). Massi ja soojuse levikut kirjeldatakse vahel kui elektri levikut, soojustakistus asendatakse elektrilise takistusega. Vahel ei saa seda meetodit kasutada. Nu= *l/ 3.Statsionaarne soojusjuhtivus lä
1 sooja vee temperatuur väljumisel (vastuvoolu korral) või sisenemisel (pärivoolu korral), 2 külma vee temperatuur väljumisel, 3 külma vee temperatuur sisenemisel, 4, 6 temperatuur välimise toru seinal, 5, 7 temperatuur isolatsiooni pinnal, 8, 9 ümbritseva keskkonna (õhk torude vahel) temperatuur ARVUTUSED kuuma vee kulu külma vee kulu temperatuurid c Aeg , vee vee Gk, min aeg hulk, Gs, aeg, hulk, kg/ tke Termopaaride nr: ,s kg/s s sk kg kg s 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 0,03 22,6
Energiabilanssi üldine kuju on massibilanssi omale analoogne: E(sisse) + E(genereeritud) - E (välja) - E (tarbitud) = E (akumuleeritud), (2.6). Statsionaarse süsteemi jaoks võtab energiabilanss järgmise kuju: E (sisse) = E (välja), (2.7), kui arvestada energiakadu: E (sisse) = E (välja) + E (kadu), (2.8). Energia voog (q, J s-1 e. W) on energia voolukiirus süsteemi või süsteemist välja (nt. Maa pinnale jõudev päikesekiirguse energia). 2.3 Massi jäävuse seadus Süsteemi all mõeldakse teatud operatsiooni teostamiseks kasutatav seade, või mingi selle konkreetne osa. Süsteemid võivad olla järgmised: - isoleeritud süsteem ei vaheta ümbritseva keskkonnaga ei ainet ega energiat - suletud süsteem vahetab ümbritseva keskkonnaga ainult energiat - avatud süsteem vahetab ümbritseva keskkonnaga nii energiat kui ka ainet
keevad ökonomaiserid. Toitevee temperatuur tõuseb üle küllastuspiiri ning toimub vee osaline aurustumine. Kõrgrõhu trummelkateldes soojuse osa mis on vajalik vee aurustamiseks tunduvalt väheneb ja koldes ülekantud soojusest piisab vajaliku koguse auru saamiseks. Torud aurustus küttepinnas on püsti või väikese kaldega püstloodi suhtes, mitmekordse sundringlusega kateldes ka horisontaalselt. Gaas väljub koldest läbi hõrendatud ekraanpinna 1-4 realise festooni. Festoon on hõre torude kimp katlas. Laskuvad torud on suurema läbimõõduga kui tõusutorud, aga neid on vähem. Loomuliku ringlusega katlas on aurustusküttepinna torud üleval ühendatud põhitrumliga, all alumiste kollektorite või alumise trumliga. Aurustusküttepinna torusid toidavad veega põhitrumli veeruumi ja alumisi kollektoreid ühendavad mittekuumutatavad laskuvtorud. Mitmekordse sundringlusega kateldes rakendatakse tavaliselt ühte suure läbimõõduga laskuvtoru.
vedeliku tootmiseks ja tarbijale edastamiseks. Katlas toimub mingi energialiigi muundamine soojuseks ning vee (või ka termoõli) kuumutamine ja vee aurustamine selle soojuse arvel. Soojuse saamiseks võib kasutada kütuse keemilist energiat, elektrienergiat, otsest päikese energiat jne. Tänapäeval kasutatakse siiski kõige rohkem orgaanilise kütuse energiat. Seepärast vaadeldakse käesolevas konspektis katlaid, kus soojus saadakse orgaanilise kütuse põlemisel. Katel koosneb koldest ja erinevat liiki küttepindadest, mis võivad olla paigutatud ühte või mitmesse korpusesse. Kolle on ettenähtud kütuse põletamiseks ja küttepinnad vabanenud soojuse ülekandmiseks põlemisproduktidelt vedelikule, aurule või põlemisõhule. Aurutootva katla ehk aurukatla küttepinnad ja nende otstarve on järgmised: · toitevee eelsoojendis ehk ökonomaiseris tõstetakse katlasse antud vee
201mm2 =2,01*10-4m2 Arvutan silindri käitamiseks kasutatava töövedeliku rõhu. Vastus: Valisin hüdrosilindri normaalläbimõõduga 16mm ja silindri käitamiseks kasutatav töövedeliku rõhk on 216bar. Ülesanne 4 (variant 4) Torustikus voolab vedelik koguses q l/min. Leida, milline peab olema torustiku minimaalne siseläbimõõt mm, et tagada lubatud vedeliku voolikiirus v m/s. valida sobiva läbimõõduga terastorude standardsete torude läbimõõtude reast (toru läbimõõt ja seina paksus). Vt. lisa 1 Millist maksimaalset rõhku (bar) talub valitud toru, kui toru materjali lubatud tõmbepinge [Rm]= 400N/mm2 Antud: q= 12 l/min v=4m/s [Rm]=400 N/mm2 Leida: Dtoru= ? Pmax= ? Teisendan mahulise vooluhulga vajalikeks ühikuteks: Mahulise vooluhulga valemist avaldan voolu ristlõike pindala: q mahuline voolu hulk, m3/s; v vedeliku voolu kiirus, m/s; a voolu ristlõike pindala, m2 .
TALLINNA TEHNIKAÜLIKOOL MEHHAANIKATEADUSKOND SOOJUSTEHNIKA INSTITUUT KATLAPROJEKT Tallinn 2007 Sisukord: Seletuskiri: Katla kirjeldus. Omapoolsete valikute põhjendus Kokkuvõte (A Brief summary of the project) Arvutused: Algandmed Põlemisproduktide arvutus Katla soojusbilansi arvutus Kolde soojus ja konstruktorarvutus Festooni soojusarvutus Ülekuumendi ja järelküttepindade soojusbilansi arvutus Ülekuumendi "kuume astme" soojus ja konstruktorarvutus Ülekuumendi "külme astme" soojus ja konstruktorarvutus Ökonomaiseri soojus ja konstruktorarvutus Õhu eelsoojend soojus ja konstruktorarvutus Graafiline osa: Katla pikkilõige lisa 1 Katla ristlõige lisa 2
k= 1 1 W/(m2 · K) + + 1 2 kus 1 soojusülekandetegur kondenseeruvalt aurult radiaatori sisepinnale W/ (m2 · K); radiaatori seina paksus mm; radiaatori seina materjali soojusjuhtivustegur W/(m · K); 2 soojusülekandetegur radiaatori välispinnalt õhule W/(m2 · K). Radiaatoris aur kondenseerub ja vabanev soojus (aurustumissoojus r) kandub intensiivselt (1 7000 W/(m2 · K)) üle seina sisepinnale. Läbi radiaatori seina kandub soojus seinamaterjali soojusjuhtivuse teel ( =5 mm; =60 W/(m · K)). Radiaatori välispinnalt kandub soojus ümbritsevasse keskkonda konvektiivselt ja kiirguse teel ning soojusülelandetegur 2 (10 12 W/(m2 · K)) arvestab neid koos. Konvektiivne soojuslevi radiaatori pinnalt õhule on olemuselt vaba(termogravitatsiooniline)konvektsioon. Käesoleval juhul on konvektiivse
Vastus: 400kg massiga koormuse vertikaalsel tõstmisel töövedeliku rõhuga 200 bar on vajalik 16,22mm läbimõõduga hüdrosilinder. Kasutades 16 mm standardmõõduga silindrit on töövedeliku rõhk koormuse tõstmisel 205,4 bar. 5 Ülesanne 4. Variant 4 Torustikus voolab vedelik koguses q = 12 l/min. Leida milline peab olema torustiku minimaalne siseläbimõõt d [mm], et tagada lubatud vedeliku voolukiirus v = 4 m/s. Valida sobiva läbimõõduga terastoru standardsete toru läbimõõtude reast. Millist maksimaalset rõhku p [bar] talub valitud toru, kui toru materjali lubatud tõmbepinge Rm= 400 N/mm2 ? Valemid. Mahulise vooluhulga valem on: q v = vA v = töövedeliku voolukiirus m s A = voolu ristlõikepindala m 2 Siit saame tuletada toru siseava ristlõikepindala leidmiseks valemi: A= qv m[ s ]×10 3 -6
Materiaalselt suletud on balloon, kolviga silinder. Termodünaamiline keha. Termodünaamilises süsteemis asuvat keha, mille vahendusel toimuvad termodünaamilised protsessid ning energialiikide vastastikune muundumine, nimetatakse termodünaamiliseks kehaks. Soojusjõuseadmetes on termodünaamiliseks kehaks aine, mis vahendab neis sisalduva või ülekantava energia muundamist tööks. Soojustransformaatorites on termodünaamiliseks kehaks aine, mille kaudu soojus siirdub jahedamalt kehalt kuumemale. Soojusjõuseadmetes ja –transformaatorites termodünaamilise kehana kasutatavat ainet nimetatakse ka töökehaks. Termodünaamiliseks kehaks võib olla nii tahke, vedel kui ka gaasiline aine. Kolbmootorites on termodünaamiliseks kehaks kütuse põlemisgaas. Aurujõuseadmes on termodünaamiliseks kehaks enamikul juhtudel veeaur. Sõltuvalt parameetritest aurujõuseadmes võib veeaur kui termodünaamiline keha töötsükli jooksul muuta oma agregaatolekut.
kui temperatuur langeb , siis tihedus suureneb . Viskoossuse kohta ma ei leidnud hetkel midagi. Aga eeldan et viskoossusega on täpselt vastupidi ???? 7.Kuidas määratakse sisehõõrdejõud pinnaühiku jaoks Newtoni sisehõõrde katses? Valemit (1) nimetatakse Newtoni valemiks sisehõõrde jaoks. Võrdetegurit η nimetatakse sisehõõrdeteguriks ehk dünaamiliseks viskoossuseks. Sisehõõrdeteguri pöördväärtust nimetatakse voolavuseks. 8.Kuidas määratake rõhk ja voolukiirus vedeliku voolamise jaoks ? Need kaks alumist valemit siis . 12. Kuidas arvutada rõhu- ja raskusjõudu vedelikus fikseeritud kontrollmahule? Hüdrostaatika põhiülesanne on määrata rõhu muutust tasakaalulises vedelikus, ning arvutada uputatud pindadele ja kehadele mõjuvaid jõude. Näiteks võib tuua hüdrostaatilise rõhuga kaasneva koormuse arvutamise uputatud seinale, suhtelise tasakaalu tingimustel vedeliku vabapinna kuju määramise jäiga keha
1. Termodünaamika ( termodünaamiline süsteem, sise- ja väliskeskkond. Süsteemide liigitus ) Termodünaamika on teadus erinevate energialiikide vastastikustest muundumistest. Termodünaamika hõlmab mehaanilisi, soojuslike, elektrilisi, keemilisi, elektromagnetilisi ja muid nähtuseid. Tehnilise termodünaamika põhi ülesanne on teoreetiliste aluste loomine, soojusmootorite, soojusjõu seadmete, soojus transformaatoritele. Termodünaamilise süsteemi all mõistetakse kehade kogu, mis võivad olla nii omavahel kui ka väliskeskkonnaga energeetilises vastumõjus. Väliskeskkonnaks nimetatakse termodünaamilist süsteemi ümbritsevat suure mahutavusega keskkonda, mille olekuparameetrid (N: temperatuur, rõhk jne.) ei muutu, kui süsteem mõjutab seda soojuslikul, mehaanilisel või mõnel muul viisil. Süsteemide liigitus:
Entroopia on vastastikustest muundumistest. Termodünaamika hõlmab ekstensiivne suurus. Entroopia kui olekufunktsiooni väärtuse mehaanilisi, soojuslike, elektrilisi, keemilisi, elektromagnetilisi ja määravad kaks meelevaldset olekuparameetrit. Gaasi entroopia muid nähtuseid. Tehnilise termodünaamika põhi ülesanne on väärtus normaaltingimustel loetakse nulliks. teoreetiliste aluste loomine, soojusmootorite, soojusjõu seadmete, soojus transformaatoritele. 4. Isohooriline protsessiks nim. sellist protsessi, kus Termodünaamilise süsteemi all mõistetakse kehade kogu, termodünaamilise süsteemi soojuslikul mõjutamisel selle maht mis võivad olla nii omavahel kui ka väliskeskkonnaga ei muutu. (v=const, dv=0). p1v1=RT1; p2v2=RT2—erimaht=> energeetilises vastumõjus. p1/T1*v=R=p2/T2*v => p1/p2=T1/T2
voolukiiruse kasvades torustiku ristlõikepindala vähenemise tulemusena, kasvab vedeliku kineetiline energia. Kuna vedeliku koguenergia püsib muutumatuna, siis potentsiaalne energia Sele 2.11 Vedeliku voolukiirus ja/või rõhk vähenevad. 19 Tallinna Tööstushariduskeskus Hüdraulika teoreetilised alused Kui vedeliku voolukiirus väheneb torustiku ristlõikepindala suurenemise tulemusena, siis vedeliku kineetiline energia väheneb. Kuna kogu energia jääb samaks siis potentsiaalne energia ja/või rõhk peab suurenema (sele 2.12). Sele 2
võrdne protsessis esineva entalpia muutusega. Joonis: p T v s 3) Isotermiline protsess on selline td pr, mis toimub püsival temperatuuril. (T=const, T=0). p1v1=p2v2 => p1/p2=v2/v1— Boyle-Mariotte´i seadus. Siin mehaaniline ja tehniline töö on omavahel võrdsed. Seega muundub isotermilisse protsessi antav soojus täielikult tööks. Kunaideaalse gaasi siseenergia ja entalpia sõltuvad ainut temp-ist, siis on isoterm. protsessis Δu=Δi=T(s2-s1). Ts-diagrammil väljendub isotermiline protsess horisontaalse joonena. Joonis: p T 5. Adiabaatne protsess on selline td prot. mis toimub soojuslikult isoleeritud tingimustes. (dq=0, q=0). Adiabaatilises td- lies protsessis tehtav mehaaniline töö võrdub siseenergia vähenemisega, tehniline töö entalpia
See on Bernoulli võrrand ideaalvedeliku muutumatu voolu voolujoone kohta. 1.18 Bernoulli võrrand reaalvedeliku voolule. , Kus z1 ja z2 on pinnakeskmete kõrgused nulltasandist p1 ja p2 on rõhud pinnakeskmetes Võrrandi teisendamise tulemusena saadakse Bernoulli võrrand ideaalvedeliku muutumatu voolu kohta: Reaalvedeliku voolamisel muutub erienergia piki ideaalvedelikku ning seega lisandub võrrandisse survekadu h t, mis mõõdab voolamisel ristlõikest 1 lõikeni 2 voolutakistuse ületamiseks kulunud energiat. Bernoulli võrrand reaalvedeliku muutumatu e statsionaarse voolu kohta kujuneb seega: See on hüdrodünaamika põhivõrrand. Muutuva e. ebastatsionaarse voolamise korral lisandub Bernoulli võrrandisse inertsisurve: Inertsisurve tekib äkki kiirenevas (hin>0) või aeglustuvas (hin<0) voolus, ta kaasneb potentsiaalse ja kineetilise energia
15. Pesapall visatakse üles kiirusega 20.0 m/s. Kui kõrgele ta tõuseb? Õhutakistusega mitte arvestada. Mgh = mv2/2 h = v2/2g = 20,4m 16. 200-grammise massiga keha visatakse üles algkiirusega 50.0 m/s. Leida keha potentsiaalne energia 2.0 sekundi pärast. Ep = mgh h = -gt2/2 + v0t = 80,4m Ep = mgh = 157 J 17. Neiu, kelle mass on 60 kg, sööb ära 100-grammise sokolaaditahvli, mille energiasisaldus on 600 kcal. Seejärel otsustab ta trepist üles ronida, et see energia ära kulutada. Kui kõrgele peab ta ronima? E = mgL L = E / mg = 4,27 103 m SOOJUSHULK 18. 80-kilogrammise massiga mees vaevleb 39-kraadises palavikus. Normaalne kehatemperatuur on 37 C. Eeldades, et inimene koosneb põhiliselt veest, arvutada soojushulk, mis on vajalik sellise palaviku tekitamiseks. Vee erisoojus on 4190 J/kg K. Q=m c T = 80 4190 (312K 310K) = 670'400J = 160'153 cal 19
(S) [J/K] Soojenemisel entroopia ehk korrapäratuse aste suureneb ja jahutamisel väheneb. S =s M dq ds = T 2 dq s = s 2 - s1 = = J / kg * K 1 T Joone alune pinala näitab q-d ehk protsessist osavõtvat soojushulka. Joonis õpik lk 48. 21. Termodünaamika II seaduse tuntumad sõnastused. 1) Kogu soojust ei ole võimalik muundada tööks.(soojuskaod) 2) Soojus ei saa ise minna madalama temperatuuriga kehalt kõrgema temperatuuriga kehale selleks on vaja tööd teha. 3) Soojus läheb alati soojemalt kehalt külmemale. 22.(23) Termodünaamilised põhiprotsessid ja nende graafiline kujutamine pv- ja Ts-diagrammil. 1)Isohoorne(isohooriline) protsess, mis kulgeb konsantsel mahul (V=const) , näiteks gaasi kuumutamine kinnises anumas. 2) Isobaarne protsess Protsess, mis kulgeb konstantsel rõhul. (p=const)
(S) [J/K] Soojenemisel entroopia ehk korrapäratuse aste suureneb ja jahutamisel väheneb. S s M dq ds T 2 dq s s 2 s1 J / kg * K 1 T Joone alune pinala näitab q-d ehk protsessist osavõtvat soojushulka. Joonis õpik lk 48. 21. Termodünaamika II seaduse tuntumad sõnastused. 1) Kogu soojust ei ole võimalik muundada tööks.(soojuskaod) 2) Soojus ei saa ise minna madalama temperatuuriga kehalt kõrgema temperatuuriga kehale selleks on vaja tööd teha. 3) Soojus läheb alati soojemalt kehalt külmemale. 22.(23) Termodünaamilised põhiprotsessid ja nende graafiline kujutamine pv- ja Ts- diagrammil. 1)Isohoorne(isohooriline) protsess, mis kulgeb konsantsel mahul (V=const) , näiteks gaasi kuumutamine kinnises anumas. 2) Isobaarne protsess Protsess, mis kulgeb konstantsel rõhul. (p=const)
ρwd ℜ= μ ρ(vesi) = 997,8 kg/m3 μ (vesi) = 0,0009579 Pa·s 3) rõhukadu p, Pa (katse käigus mõõdetud rõhulangu H põhjal); p = ρgΔH ρ(vesi) = 997,8 kg/m3 g = 9,81 m/s2 4) Eu kriteeriumi väärtus; ∆p Eu= 2 (ρ w ) 5) sirge toru hõõrdekoefitsiendi väärtus 1.4.2. Arvutatakse sirge toru hõõrdekoefitsiendi arv 1.4.3. Teades ja Re (või Eu) väärtusi ja kasutades Joonist 1.1 või 1.2, hinnata katses uuritud sirgete torude kareduse e väärtusi. Tabel 1.2 Arvutustulemused № Труба Скорость Re Eu ∆P λ Λрасч е, mm опыт а 1 В 0,2120 3180,6308 2,1859 98,0665 0,0450 0,0421 0,0015 2 0,2739 4108,3148 1,3102 98,0665 0,0270 0,0395 3 0,4695 7042,8254 1,5604 343,2328 0,0321 0,0345
Analüüsitava mootori algandmed: B & W K90 GF Silindri võimsus Ns = 2300 kW Pöörete arv n = 110 p/min; silindri diameeter 0,9 m; kolvikäik S = 1,8 m Surveaste = 13,5 Turbokompressori filtrite rõhulangus pf = 392 Pa Rõhulangus õhujahutil põj = 1962 Pa (põj = 980...2900 Pa) Välisõhu rõhk p0 = 1,013·105 Pa Masinaruumi temperatuur 20 oC, õhu suhteline niiskus 0 = 70 % Merevee temperatuur 14 0C NB !!! Kõik ülejäänud vajalikud algandmed võib valida antud mootori tüübile lubatud piirides. Ülesanne 1 Mootor töötab raskekütusel kütteväärtusega Qa = 41 418 kJ/kg. Leida, kuidas muutuvad energeetilised ja ökonoomilised näitajad, kui mootorit ekspluateeritakse madalama kütteväärtusega kütusel Qa = 40 287 kJ/kg. Diiselmootori tööd saab hinnata järgmiste näitajate alusel: 1. Indikaatornäitajad - keskmine indikaatorrõhk - mootori indikaatorvõimsus - mootori indikaatorkasutegur 2. Efektiivnäitajad - keskmine efektiivrõhk - mootori efektiivvõimsus - mooto
..+Nn)kT=NkT. Järelikult gaasi tehnilist tööd ei tehta ning termodün. keha üleminekuks määrab termodünaamiliste protsesside suuna--väiksema kogurõhk p=N1/V*kT+N2/V*kT+...+Nn/V*kT. Selle olekust 1 olekusse2 vajalik soojushulk q=cp(t2-t1). tõenäosusega olekust suurema tõenäosusega olekusse. võrrandi liikmed [(N1kT)/V, (N2kT)/V,...]väljendavad Seega on isobaarilises td protsessis keha poolt Def: Soojus võib iseenesest suunduda ainult kõrgema rõhku ,nn. komponendi osa- ehk partsiaalrõhku, mida juurdesaadav või äraantav soojushulk võrdne protsessis temp. kehalt madalama temp. kehale. Ringprotsess- TD omaks antud gaasikomponentsegu temperatuuril, kui ta esineva entalpia muutusega. pr. Kus töötav keha perioodiliselt paisub ja hõivaks kogu gaasisegu mahu
saada torustiku erirõhukao, mis on absoluutselt sileda toru rõhukadu 1m pikkusel lõigul [3]: λ v2 R0 = ρ . (5.10) D 2 Kohttakistus arvutatakse ρv 2 ∆p k = ξ = ξ ∆p d , (5.11) 2 kus ξ on kohttakistustegur. Kohttakistustegur sõltub torustiku kujust ja karedusest ning määratakse katseliselt. Kohttakistustegurite väärtusi võib leida kirjandusest [3, 9]. Nivootakistus torustikus sõltub teisaldatava ja ümbritseva õhu tiheduste (temperatuuride) erinevusest. Tihedama (külmema) õhu ülespoole suunamisel on nivootakistus plussmärgiga, allapoole suunamisel miinusmärgiga. Impulsstakistust tuleb arvestada juhul, kui
- z0 on vedeliku asendienergia veepinnal , - p0 = põ õhurõhk veevõtukoha pinnal (1,03 kgf/ cm2), - v0 on vedeliku voo kiirus veepinnal , - z1= hi on vedeliku asendienergia imikavas (staatiline imemiskõrgus), - pi ja vi rõhk ja kiirus imiavas , - hti , rõhukadu takistustest imitorus 2 Oletame , et pump töötab teoreetiliselt ideaalsetes tingimustes: - z0 = 0 s.o. vedeliku potensiaalse energia asendienergia veepinnal on null - v0 = 0 , voolukiirus veepinnal on null - pi /( g) = 0 st. pump tekitab absoluutse vaakumi (rõhuenergia on null) - vedelik imiktorus liigub väga aeglaselt vi 2 / 2g = 0 , - imiktorus pole vedelikul takistust hti= 0, Siis z1 = hi = põ/(g) Ehk teoreetiliselt ideaalsetes tingimustes vedeliku imemiskõrgus võrduks keskkonna rõhu poolt tekitatud surve kõrgusega . Kui põ = 760 mmHg = 101325 Pa ja vee tihedus 1000kg / m 3 , siis pumba teoreetiline maksimaalne imemiskõrgus :
V.Jaaniso Pinnasemehaanika 1. SISSEJUHATUS Kõik ehitised on ühel või teisel viisil seotud pinnasega. Need kas toetuvad pinnasele vundamendi kaudu, toetavad pinnast (tugiseinad), on rajatud pinnasesse (süvendid, tunnelid) või ehitatud pinnasest (tammid, paisud) (joonis 1.1). a) b) c) d) J o o n is 1 .1 P in n a s e g a s e o tu d e h i tis e d v õ i n e n d e o s a d .a ) p i n n a s e le t o e t u v a d ( m a d a l - j a v a iv u n d a m e n t) b ) p i n n a s t t o e t a v a d ( t u g is e in a d ) c ) p in n a s e s s e r a j a tu d ( tu n n e li d , s ü v e n d i d d ) p in n a s e s t r a j a tu d ( ta m m i d , p a is u d ) Ehitiste koormuste ja muude mõjurite tõttu pinnase pingeseisund muutub, pinnas deformeerub ja võib puruneda nagu kõik teisedki materjalid. See põhjustab
dsise= 23·10-3- (2· (4,25·10-3)) = 0,0145 m A (torule C) = 2) Re arvu väärtus; (vesi) = 1000 kg/m3 (vesi) = 1,005 cP= 1,005 · 10-3 Pa·s 3) rõhukadu p, Pa (katse käigus mõõdetud rõhulangu H põhjal); p = gH (vesi) = 1000 kg/m3 g = 9,81 m/s2 4) Eu kriteeriumi väärtus; 5) sirge toru hõõrdekoefitsiendi väärtus 1.4.2. Arvutatakse sirge toru hõõrdekoefitsiendi arv 1.4.3. Teades ja Re (või Eu) väärtusi ja kasutades Joonist 1.1 või 1.2, hinnata katses uuritud sirgete torude kareduse e väärtusi. 9 Tabel 1.2 Arvutustulemused Katse Torus- Vee Re Eu p, arv e, nr. tiku osa kiirus Pa mm , m/s 1. B 0,239 3424,5 1,55 88,29 0,0318 0,06 0,2 2. B 0,364 5215,5 1,85 245,25 0,0381 0,05 0,2 3. B 0,505 7235,8 1,69 431,64 0,0348 0,045 0,2 4
annaabi.ee 
