Nhiệt động lực học kỹ thuật - Đề thi cuối kì

''Nhiệt động lực học '' là một môn học thuộc khối kiến thức kỹ thuật cơ sở; môn học trang bị cho sinh viên ngành năng lượng nhiệt, ngành kỹ thuật cơ khí, ngành động lực... những kiến thức sâu

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM

Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

Cho phép tra số liệu từ đồ thị không khí ẩm

Bài 1: (2,5 điểm)

Khảo sát một hệ xylanh pittông bên trong có chứa 1,8 kg khí CO2 Ởû trạng thái ban đầu khối khí có t 1 =21 oC;

V 1 = 0,5 m 3 Sau đó người ta nén khối khí này đến trạng thái 2 có p 2 =3 bar; t2 = 42 oC Hãy xác định:

1 Số mũ đa biến của quá trình (1 điểm)

2 Công và nhiệt lượng trao đổi của quá trình Nhận xét (1 điểm)

3 Khối lượng CO 2 cần lấy đi để khối khí quay trở lại trạng thái ban đầu (0,5 điểm)

Bài 2: (2,5 điểm)

Chu trình thiết bị động lực hơi nước làm việc với các thông số

như sau: áp suất hơi nước sau khi ra khỏi lò hơi là 80bar, áp suất và độ

khô của hơi nước sau khi ra khỏi tuabin lần lượt là 0,05bar và 0,8 Bỏ

qua công bơm, hãy xác định:

1 Entanpi tại các trạng thái 1, 2, 3 và nhiệt độ hơi trước khi vào tuabin, hiệu suất nhiệt của chu trình (1,5 điểm)

2 Lưu lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng, biết độ chênh lệch nhiệt độ nước vào và ra là 6 o C Cho biết công suất của tuabin là 40MW (0,5 điểm)

3 Biểu diễn chu trình trên đồ thị T - s (0,5 điểm)

BỘ QUÁ NHIỆT LÒ HƠI

TUABIN

BÌNH NGƯNG BƠM

1

2 3

4

Bài 3: (2,5 điểm)

Không khí ẩm ở trạng thái ban đầu có t 1 = 30 0 C, ϕ 1 = 85% được thổi qua dàn lạnh có năng suất lạnh 6,3 kW thì đạt đến trạng thái 2 có t 2 = t đs1 - 6 0 C và ϕ 2 = 100% Sau khi ra khỏi dàn lạnh không khí được tiếp tục gia nhiệt và đạt đến trạng thái 3 có ϕ 3 = 35% Hãy xác định:

1 Thông số tại các điểm đặc trưng và biểu diễn các quá trình trên đồ thị t-d (1,5 điểm)

2 Lưu lượng không khí tham gia vào quá trình (0,5 điểm)

3 Công suất dàn gia nhiệt (0,5 điểm)

Bài 4: (2,5 điểm)

Khảo sát máy lạnh một cấp có sơ đồ trình bày như

hình vẽ Cho biết:

− Tác nhân lạnh là R-22

− Trạng thái của tác nhân lạnh ra khỏi dàn ngưng

tụ là lỏng sôi ở áp suất 18 bar

− Trạng thái tác nhân ra khỏi dàn bay hơi vào

máy nén là hơi bão hòa khô ở nhiệt độ 10 oC

− Năng suất lạnh là 10kW

Dàn ngưng tụ

Dàn bay hơi

Máy nén Van tiết

lưu

3

2

1 4

1 Xác định enthalpy của các trạng thái 1, 2, 3 và 4 (1 điểm)

2 Tính năng suất giải nhiệt ở dàn nóng (0,5 điểm)

3 Xác định lưu lượng của không khí đi qua dàn ngưng tụ và độ ẩm của không khí ra khỏi dàn ngưng tụ Cho biết không khí đi vào dàn ngưng tụ có nhiệt độ và độ ẩm lần lượt là 30o C và 80%, không khí đi

ra khỏi dàn ngưng tụ có nhiệt độ là 45o C (1 điểm)

Chủ nhiệm BM

PGS TS Lê Chí Hiệp

CB ra đề PGS TS Lê Chí Hiệp

KS Nguyễn Thị Minh Trinh

KS Võ Kiến Quốc

Đáp số:

Bài 1:

1 Số mũ đa biến của quá trình (1 điểm)

205,1

T T R G

n

k n C G t C G

1

−

−

=Δ

=

Nhận xét: nhận công và nhả nhiệt lượng

3 Khối lượng CO2 cần lấy đi để khối khí quay trở lại trạng thái ban đầu (0,5 điểm)

kg

G=0,51444Δ

Bar05,0p2

kg/kJ23,2076i

2 2

Bar80p2 1

kg/kJ73,3468i

o 1

1

Điểm 3:

kg/kJ83,137'i

ií = =Hiệu suất nhiệt của chu trình:

% 81 , 41

3 1

i i

kg t

C

Q G

= Δ

%85

C30t1

=

=

Bar03605,0p

.p

Bar04241,0p

1 bh 1 1

1 bh

kgkk/hơikg0233,0d

C17,27t

1 1

o đs

=

−

=

%100

C17,21617,27t2

kgkk/hơikg0161,0d

Bar0253,0p

p

2 2

2 bh 2

=

=

%35

Bar0253,0pp3

2 3

=

kgkk/kJ42,81I

C61,39t

kgkk/hơikg0161,0dd

Bar7232,0

pp

3

o 3

2 3

3

3 3 bh

2 Lưu lượng không khí tham gia vào quá trình (0,5 điểm)

h kg s

kg I

2 1 kk o

II.GQ

II.GQ

I I

I I Q

2 1

"

s

kg/kJ81,707

"

ii

C10t

1 1

o 1

bar18p1 2

2 ⎯⎯bảng⎯hơi⎯quá⎯nhiệt⎯→

kg/kJ78,731

i2 =

Điểm 3:

(18 Bar) 558,65 kJ/kg'i

Điểm 4:

kg/kJ65,558i

i4 = 3 =

2 Tính năng suất giải nhiệt ở dàn nóng (0,5 điểm)

kW i

i

i i Q

4 1

⎩

⎨

⎧

=ϕ

=

%80

C30t1

=

=

Bar033928,

0p.p

Bar04241,0p

1 bh 1 1

1 bh

kgkk/hơikg0218,0d1 1

C45t

Bar033928,

0pp

kgkk/hơikg0218,0dd

2 bh

o 2

1 2

1 2

=

%4,35p

p

kg/kJ71,101I

2 bh

2 2

2

Lưu lượng không khí qua dàn ngưng tụ:

h kgkk I

=

−

=

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH ĐỀ THI HỌC KỲ (HỆ KHÔNG CHÍNH QUY) MÔN THI : NHIỆT KỸ THUẬT

Ngày thi : 15/01/2006 Thời gian :90 phút

Sinh viên được sử dụng tài liệu

Bài 1: Khảo sát hỗn hợp khí lý tưởng gồm 2 khí CO 2 và N 2 có khối lượng là G hh =1,5kg được chứa trong một hệ xylanh pittông Ở trạng thái ban đầu khối khí có thể tích là V 1 =0,5m 3; nhiệt độ t 1 =27 o C Sau đó người ta nén hỗn hợp khí này đến trạng thái 2 có V 2 =0,311m 3; nhiệt độ t 2 =57 o C Biết thành phần khối lượng của khí CO 2 trong hỗn hợp là 40%. Hãy xác định:

a Số mũ đa biến của quá trình?

b Công và nhiệt lượng của quá trình? Nhận xét?

c Kiểm tra lại định luật I

Bài 2: Một bình kín có thể tích là V=150lít chứa 1,5kg hơi nước Ở trạng thái ban đầu số chỉ áp kế gắn trên bình là p 1 =8bar Sau một thời gian để ngoài trời thì số chỉ áp kế gắn trên bình là p 2 =7bar Hãy xác định nhiệt lượng nhả ra trong quá trình này?

Bài 3: Không khí ẩm ở trạng thái ban đầu có t 1 =25 o C, ϕ 1 =70% được làm lạnh đến trạng thái 2 có

d 2 =12ghn/kgkkk Bằng phương pháp tính toán hãy xác định:

a Các thông số trạng thái còn lại của không khí ẩm?

b Không khí ẩm này được làm lạnh bằng một máy lạnh có hệ số làm lạnh là ε=4 và năng suất giải nhiệt ở dàn nóng là Q K =30kW Hãy xác định lượng nước tách ra khỏi không khí ẩm?

Bài 4: Khảo sát chu trình thiết bị động lực hơi nước như hình vẽ Biết:

- Nhiệt độ và áp suất của hơi trước khi vào tuabin là t=500 o C và p=120bar, áp suất của hơi sau khi

ra khỏi tuabin là p=0,045bar.

- Lưu lượng hơi tuần hoàn là G=100tấn/giờ

a Hãy nêu chức năng của từng thiết bị trong chu trình và

nguyên lý hoạt động của chu trình?

LÒ HƠI

TUABIN

BÌNH NGƯNG BƠM

1

2 3

4

b Giải thích tại sao trạng thái ra khỏi bình ngưng là trạng

thái lỏng sôi?

c Tính hiệu suất nhiệt của chu trình (bỏ qua công bơm)

d Tính lưu lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng nếu biết độ

chênh lệch nhiệt độ nước vào và ra bình ngưng là 6oC

GV ra đề: Võ Kiến Quốc

Đáp số:

Bài 1:

cvhh=0,71422 kJ/kgK; cphh = 0,97058 kJ/kgK; k=1,359; μ = 32,766 kg/kmol; n=1,2; W= 57 kJ; Q= 25,55 kJ; ΔU = 32,14 kJ

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP HỒ CHÍ MINH

BỘ MƠN CƠNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

-o0o -

Đề thi môn : NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT

Ngày thi : 7/06/2006 - Thời gian :90 phút

(Sinh viên được phép sử dụng tài liệu)

Bài 1 (4đ)

LÒ HƠI

TUABIN

BÌNH NGƯNG BƠM

1

2 3

4

Chu trình thiết bị động lực hơi nước làm việc với các thông số như sau: p 1 =100bar;

p 2 =0,05bar; x 2 =0,8 Năng suất lò hơi là G=150tấn/h Bỏ qua công bơm, hãy xác định:

a Nhiệt độ của hơi trước khi vào tua bin?

b Hiệu suất nhiệt của chu trình?

c Lưu lượng nước giải nhiệt cho bình ngưng Biết độ

chênh nhiệt độ nước vào và ra bình ngưng là 5 o C và

hiệu suất của bình ngưng là 85%.

d Biểu diễn chu trình trên 3 đồ thị P-v, T-s và i-s

ϕ1=70%. Không khí ra khỏi dàn nóng có t 2 =45 o C Hãy xác định:

a Aùp suất ở đầu đẩy của máy nén

b Năng suất lạnh Qo, năng suất giải nhiệt QK và hệ số làm lạnh ε của chu trình

c Lưu lượng không khí đi qua dàn nóng GDN

d Nếu áp suất ở đầu đẩy máy nén là 10bar và các thông số của không khí giải nhiệt dàn nóng không thay đổi thì máy lạnh này có hoạt động được hay không? Giải thích tại sao?

Chủ nhiệm bộ môn Giáo viên ra đề

kg kJ i

o

570 ) 500 600 ( 596 , 6 901 ,

6

596 , 6 80962

,

6

500

/ 4 , 3546 )

3372 3621

( 596 , 6 901 , 6

596 , 6 80962

=

điểm 3: lỏng sôi

p3 = p2 = 0,05bar

Tra bảng được i3=137,83kJ/kg

Hiệu suất nhiệt của chu trình:

% 127 , 43

252603166,

0

02337,0023547

I2=58,2kJ/kg

Bài 3:

Điểm 1: hơi bão hòa khô → i1=i1”, s1=s1”

t1=to=5oC tra bảng R22 bão hoà

kgK kJ

s

bar

p

/085,734)65,72996,738(7278,17553,1

7278,17409,165,729/

kgK kJ

s

bar

p

/8,736)89,73528,745(7383,17653,1

7383,17409,189,735/

kgK kJ

s

bar

p

/ 97 , 735 ) 085 , 734 8 , 736 ( 18 20

18 395 , 19 085 , 734 /

−

− +

N i

i

G

1 2 4

N i

i

G

1 2 3

79 , 4

64,7821

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM - Khoa CƠ KHÍ

BM CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH Môn Thi : ĐỀ THI CUỐI KỲ Nhiệt Động Lực Học Kỹ Thuật

Thời gian : 90 phút Ngày thi : 21/06/2006

1 Xác định khối lượng của từng khí trong hỗn hợp (1 điểm)

2 Xác định công thay đổi thể tích của quá trình (1 điểm)

Bài 2: (2,5 điểm)

Không khí ẩm trước khi đi vào thiết bị A có t1 = 30o C và ϕ1 = 80% Xác định nhiệt độ t2 và

độ chứa hơi d2 của không khí sau khi ra khỏi thiết bị A trong các trường hợp sau:

1 Thiết bị A là bộ gia nhiệt kiểu điện trở với ϕ2 = 40% (1 điểm)

2 Thiết bị A là dàn lạnh với ϕ2 = 95% và nhiệt độ đọng sương tđs2 = 15o C (1 điểm)

3 Biểu diễn các trường hợp khảo sát trên đồ thị t-d (0,5 điểm)

Cho biết áp suất khí quyển là 1bar

Bài 3: (2,5 điểm)

Khảo sát một thiết bị trao đổi nhiệt giữa nước và hơi nước như hình vẽ:

Về phía nước: Lưu lượng Gn =500 kg/h, áp suất , nhiệt độ nước vào và ra:

và

bar5,1

pn =C30

2 =

Về phía hơi nước: Aùp suất hơi

, nhiệt độ hơi vào

bar10

Cho sơ đồ chu trình máy lạnh làm việc với R22 như hình vẽ:

Nhiệt độ ngưng tụ: t 47oC (pK 18 bar)

GR22 =

Dàn ngưng tụ

Dàn bay hơi

Máy nén Van tiết

lưu

3

2

1 4

1 Biểu diễn chu trình lạnh trên đồ thị T-s và logp-i (0,5 điểm)

2 Xác định entanpi tại các điểm đặc trưng (1 điểm)

3 Xác định năng suất lạnh Q0 (kW), năng suất ngưng tụ QK (kW), công suất máy nén (kW), hệ số làm lạnh (1 điểm)

4 Xác định lưu lượng nước giải nhiệt qua bình ngưng Gn (kg/h), biết chênh lệch nhiệt độ nước giải nhiệt ra và vào bình ngưng là 6oC (0,5 điểm)

Đáp số:

Bài 1: (2 điểm)

1 Xác định khối lượng của từng khí trong hỗn hợp

kg T

R

V p G

kmol kg hh

818647,

4

/5898,29

3G

kg3469202,

0G

kg592693581,

0123,0818647,

4g

.GG

2 2

2 2

N O

CO hh CO

bar033928,

004241,08,0p

bar04241,0p

o 1

đs 1

bh 1

kgkk/kghơi0218

,0d1 1

1 Thiết bị A là bộ gia nhiệt kiểu điện trở với ϕ2 = 40%

,0

033928,

0p

bar033928,

0pp

bar04241,0p

2 bh

1 2

bh 1

kgkk/kghơi0218

,0dd

C13,26t

t

C62,42t

2

1 2

o 1

đs 2 đs

o 2

2 Thiết bị A là dàn lạnh với ϕ2 = 95% và nhiệt độ đọng sương tđs2 = 15o C

,0d

C67,15t

bar017938,

0p

bar017041,

0p

2

o 2

2 bh 2

3 Biểu diễn các trường hợp khảo sát trên đồ thị t-d

Bài 3: (2,5 điểm)

1 Xác định trạng thái của hơi ra khỏi thiết bị

Trạng thái hơi ra là hơi bão hòa ẩm

"

'

180

2 2

i i

i i x

C t

t h

o bh

h

2 Xác định lưu lượng hơi, nếu trạng thái dòng hơi ra khỏi thiết bị là lỏng sôi Trường hợp hơi ra là lỏng sôi: i 2 = 'i=762,7 kJ/kg

s kg h

kg i

i

Q G

h h

n

2 1

1 Biểu diễn chu trình lạnh trên đồ thị T-s và logp-i

2 Xác định thông số tại các điểm đặc trưng

Trạng Thái Nhiệt độ

oC

Aùp suất bar

Entanpi kJ/kg

Entropi kJ/(kg.K)

Q

N = K − 0 =19,41

4,5

kg t

c

Q G

n pn

TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA TP.HCM BỘ MÔN CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH ĐỀ THI LẠI(HỆ KHÔNG CHÍNH QUY) MÔN THI : NHIỆT ĐỘNG LỰC HỌC KỸ THUẬT Ngày thi : 26/10/2006

Thời gian :90 phút

Sinh viên được sử dụng tài liệu

Bài 1: Khảo sát một khối khí CO 2 có khối lượng là G=3kg chứa trong một hệ xylanh pittông Ở trạng thái ban đầu khối khí có P 1 =2bar, t 1 =27 o C Sau đó người nén khối khí này đến trạng thái 2 có p 2 =3,5bar và t 2 =57 o C Hãy xác định:

a Số mũ đa biến của quá trình

b Công và nhiệt lượng trao đổi của quá trình Nhận xét?

Bài 2: Một bình kín có thể tích là V=250lít bên trong có chứa 2kg hơi nước ở áp suất là p=3bar

Sau đó người ta cấp nhiệt cho bình đến trạng thái 2 có p2=8bar Hãy xác định trạng thái của hơi nước chứa trong bình trước và sau khi cấp nhiệt Tính nhiệt lượng trao đổi của quá trình này

Bài 3: Không khí ẩm trước khi vào dàn lạnh của máy điều hoà không khí có t 1 =25 o C, ϕ=70% Sau khi ra khỏi dàn lạnh không khí ẩm có d 2 =12ghn/kgkkk Bằng phương pháp tính toán hãy xác

định:

a Thông số trạng thái còn lại của không khí ẩm trước và sau khi làm lạnh?

b Năng suất lạnh của máy lạnh? Biết lưu lượng không khí đi qua dàn lạnh là 1500m 3 /giờ

c Biểu diễn quá trình làm lạnh này trên đồ thị t-d

Bài 4: Khảo sát chu trình thiết bị động lực hơi nước hình vẽ Biết:

- Aùp suất của hơi nước trước khi vào tua bin là p=100bar, áp suất và độ khô của hơi nước sau khi ra khỏi tuabin là p=0,05bar và x=0,8

- Lưu lượng hơi nước tuần hoàn là G=100tấn/giờ

Bỏ qua công bơm hãy xác định:

LÒ HƠI

TUABIN

BÌNH NGƯNG BƠM

1

2 3

4

a Thông số trạng thái tại các điểm đặc trưng và nhiệt

độ của hơi trước khi vào tuabin

b Hiệu suất nhiệt của chu trình?

c Công suất phát điện của chu trình?

d Biểu diễn trên các đồ thị T-S và P-V

ĐẠI HỌC QUỐC GIA Tp HCM - Trường ĐH BÁCH KHOA

Khoa CƠ KHÍ

Bm CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

ĐỀ THI HỌC KỲ I – NĂM HỌC 2006-2007 Môn Thi : Nhiệt Động Lực Học Kỹ Thuật

Thời gian : 90 phút NgàyThi : 05/01/2007

Võ Kiến Quốc PGS TS Lê Chí Hiệp Nguyễn Toàn Phong

- W X -

Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

Đề thi gồm một trang A4

Bài 1: (3 điểm)

Khảo sát hỗn hợp 2 khí lý tưởng N2 và CO2 chứa trong một hệ cylinder-piston có đường kính là d =250mm, khối lượng khí trong cylinder G =0,03kg

Ở trạng thái ban đầu hỗn hợp có t 30oC,

1 = p1 =1,2bar Chiều cao của hỗn hợp khí chứa trong cylinder h1 =400 mm

Sau khi tác động lên piston một lực F =300kgf thì thấy nhiệt độ hỗn hợp

tăng thêm 21oC Hãy xác định:

1 Số mũ đa biến của quá trình đang khảo sát (1 điểm)

2 Độ dịch chuyển của piston sau khi đặt lực F (0,5 điểm)

3 Tính công và nhiệt lượng trao đổi của quá trình Có nhận xét gì về chiều của lượng công và nhiệt lượng trao đổi (1 điểm)

4 Kiểm tra lại định luật I (0,5 điểm)

Bài 2: (3 điểm)

Không khí ẩm qua dàn lạnh bị biến đổi trạng thái từ A → B, lưu lượng không khí qua dàn lạnh Gk =2500 kg không khí khô/giờ, quá trình này làm ngưng tụ hơi nước từ không khí ẩm là ΔGngưng =14 kg/h

⎩

⎨

⎧

=Δ

=ϕ

=

h/kg14G

%100B

%60

C27t

A

ngưng

B Lạnh

Dàn A

o A

1 Xác định độ chứa hơi, nhiệt độ và entanpi tại B (2 điểm)

2 Xác định năng suất dàn lạnh Qo[kW] (1 điểm)

Lưu yù: Cho phép tra số liệu từ đồ thị không khí ẩm

Aùp suất không khí ẩm là 1 bar

Bài 3: (4 điểm)

Cho chu trình lạnh như hình vẽ, môi chất làm việc trong hệ thống là R22

1 Tìm entanpy tại các điểm 1, 2, 3, 3’, 4

(1,5 điểm)

2 Nước đi qua thiết bị bay hơi, nhiệt độ

giảm từ 12oC còn 7oC, lưu lượng nước

h/m18

n =

Cho biết thông số vật lý của nước:

)K.kg/(

kJ18,4

n =1000 kg/mρ

log p

i1

23’

4

16 bar

6oC

C38

6495,0g09,32

144

g128

g

2

2 2

2

CO

N N

N

)K.kg/(

kJ6046,01

1979,1

3645,11979,17182,01n

kn.cc

3645,1c/ck

)K.kg/(

kJ98,03505,044

7,376495,028

3,29c

)K.kg/(

kJ7182,03505,044

3,296495,028

9,20c

v n

v p p v

×

=

=

×+

V p

kJ3723,04525,08248,0U

Bài 2: (3 điểm)

1 Nhiệt độ và độ chứa hơi tại B

• Thông số trạng thái A

=

bar021576,

0p

.p

bar03596,0p

%60

C27t

max h h

max h

o A

×+

,027006,1I

kgkk/kg0137,0021576,

01

021576,

0622,0pp

p622,0d

A

h

h A

• Thông số trạng thái B

B max h B

B hB

k

ngưng A

B

pbar012855,

00081,0622,0

0081,

0d

622,0

d.pp

kgkk/kg0081,02500

140137,0G

Gd

d

=

=+

=+

,06,10006,1I

C6,10t

B

o B

2 Năng suất dàn lạnh

kJ7395,17895,1

"

s

kg/kJ44,706

"

ii1

x

C6t

1

1

1

o 1

)K.kg/(

kJ7395,17895,1ss2

1 2

(730,54) kJ/kg54

,747

i2 =

⇒

0x

bar16

p

3 3

C38

' 3

o '

c G Q

Q o = n = n p.Δ n =104,5

• Hệ số làm lạnh

(6 , 626 885

, 3

1 2

i i

kg q

Q G

ĐẠI HỌC QUỐC GIA Tp HCM - Trường ĐH BÁCH KHOA

Khoa CƠ KHÍ

Bm CÔNG NGHỆ NHIỆT LẠNH

ĐỀ THI HỌC KỲ I – NĂM HỌC 2006-2007

Hệ Không Chính Quy

Môn Thi : Kỹ Thuật Nhiệt

Thời gian : 90 phút NgàyThi : 23/01/2007 PGS TS Lê Chí Hiệp Nguyễn Thị Minh Trinh

- W X -

Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

Đề thi gồm một trang A4

Bài 1: (4 điểm)

Khảo sát chu trình thiết bị động lực hơi nước có các thông số làm việc như sau: Hơi vào turbine có p1 =80bar , t 450oC

1 =Hơi vào bình ngưng có p2 =0,08 bar

Lưu lượng hơi nước làm việc trong chu trình Gh =60 tấn/h Hãy xác định:

1 Thông số trạng thái tại các điểm 1, 2, 3 ( 2 điểm)

2 Hiệu suất nhiệt của chu trình (1 điểm)

3 Tính công suất của turbine N [kW] và công suất nhiệt cần cung cấp cho lò hơi Q1 [kW] (1 điểm)

Bài 2: (3 điểm)

Khảo sát 1,2 kg không khí ban đầu có áp suất p1 =2,7 bar, nhiệt độ được giãn nở đa biến đến trạng thái 2 có áp suất

C80

1 =1

,1

p2 = bar, thể tích 3

2 0,95 m

V =Hãy xác định:

1 Số mũ đa biến của quá trình đang khảo sát (1,5 điểm)

2 Tính công thay đổi thể tích và nhiệt lượng trao đổi của quá trình (1,5 điểm)

Bài 3: (3 điểm)

Không khí ẩm ở trạng thái ban đầu có nhiệt độ , nhiệt độ đọng sương được làm lạnh đến trạng thái 2 có nhiệt độ , độ ẩm tương đối

C30

1 =C

2 =ϕ

1 Bằng công thức tính toán xác định d1, I1, d2, I2 của không khí ẩm (không sử dụng số liệu tra từ đồ thị không khí ẩm) (2 điểm)

2 Cho công suất dàn lạnh là Qo =20 kW, xác định lưu lượng không khí thổi qua dàn

lạnh G [kgkk/h] (1 điểm)

Lưu yù: Aùp suất không khí ẩm là 1 bar

- Hết -

Page 22 of 47

kg/kJ3270i

C450t

bar80p

1

1 o

1 1

kg/kJ97,2048)

9,1732576(781,09,173

)'i

"

i.(

x'ii

%1,785927,0227,8

5927,0552,

6's

"

'ssx)K.kg/(

kJ552,6ss

kg/kJ2576

"

i

kg/kJ9,173'i

)K.kg/(

kJ227,8

"

)K.kg/(

kJ5927,0'sbar08,0p

2 2

2 2 1

2 2

=

−

×+

=

−+

i3 = =

2 Hiệu suất nhiệt của chu trình

% 44 , 39

3 1

2 1 1

i i q

G

N = =20,35

MW6,513944,0

35,20NQ

1 Số mũ đa biến của quá trình

• Số mũ đa biến

( / ) log( / ) 1,20

log

/log

1 2 1

p

p p n

2 Công thay đổi thể tích vàNhiệt lượng trao đổi

• Công thay đổi thể tích

n

T T GR

c G

Q n = n.Δ =42,722

Bài 3: (3 điểm)

1 Xác định độ chứa hơi, enthalpy ở hai trạng thái

,003166,01

03166,0622,0

pp

p622,0d

bar03166,0pC25

t

1 kq

1 1

1 o

1 đs

d t

0p

.p

bar017041,

0p

C15

t

2 bh 2 2

2 bh o

2

kgkk/kghơi10

.688,9015337,

01

015337,

0622,0

=

−

=

Page 24 of 47

TRƯỜNG ĐH BÁCH KHOA TP.HCM

Ghi chú: SV được sử dụng tài liệu

PHẦN 1: BẮT BUỘC - 7,5 điểm

Bài 1: (3 điểm)

Khơng khí ẩm cĩ lưu lượng G = 250g/s trước khi vào dàn lạnh của 1 máy lạnh cĩ nhiệt độ

t1 = 25oC, độ ẩm tương đối ϕ1 = 60% Máy lạnh cĩ hệ số làm lạnh là ε = 3,5; năng suất thiết bị ngưng tụ là

Qk = 4 kW Xác định:

a Năng suất lạnh Q0

b Nhiệt độ khơng khí ra khỏi dàn lạnh

c Lượng nước tách ra khỏi dàn lạnh trong 30 phút

Cho phép tra số liệu từ đồ thị không khí ẩm

Bài 2: (4,5 điểm)

Một thiết bị động lực hơi nước hoạt động theo chu trình quá nhiệt trung gian cĩ các thơng số làm việc như sau:

Hơi vào tuabin cao áp cĩ áp suất 16MPa, nhiệt độ 6000C Áp suất trung gian là 3MPa

Hơi ra khỏi bộ quá nhiệt trung gian cĩ nhiệt độ 6000C Áp suất ngưng tụ của bình ngưng là 0,006MPa Khi tính bỏ qua cơng tiêu hao của bơm cấp

a Biểu diễn chu trình trên đồ thị T-s

b Tính hiệu suất nhiệt của chu trình

c So sánh với hiệu suất nhiệt của chu trình Rankine cĩ cùng thơng số làm việc

PHẦN 2: TỰ CHỌN - 2,5 điểm (Sinh viên chọn 1 trong 2 câu dưới đây)

Bài 3:

Khảo sát một hỗn hợp hai khí lý tưởng gồm CO2 và X Lúc đầu hỗn hợp có nhiệt độ

t1 = 30oC Sau khi hỗn hợp nhận công thay đổi thể tích là 57,15875kJ/kg và nhả nhiệt lượng là 24,22125kJ/kg theo quá trình đa biến với n =1,2 người ta thấy nhiệt độ của hỗn hợp là

t2 = 80oC Xác định thành phần khối lượng của từng khí và tên của khí X Biết rằng X là khí hai nguyên tử

Bài 4:

Khi đi vào ống tăng tốc nhỏ dần, hơi nước cĩ nhiệt độ và áp suất lần lượt là t1 = 450oC và

p1 = 14bar Cho biết đường kính trong của ống tăng tốc nhỏ dần tại cửa ra là d2 = 25mm và

áp suất mơi trường sau ống là 1bar

a Xác định lưu lượng và tốc độ của hơi nước tại cửa ra của ống Nhận xét?

b Vẽ đồ thị i-s minh họa