习题解答北科大Word格式文档下载.docx
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1011kW·
火电：
（2）水电：
×
1011/5700=×
107kW
108kW
1-12.一台风机的供风量为7800m3/h,风压为12000Pa，消耗电能为36kW。
试计算风机的能量利用率（风机效率）及能源利用率（相对一次能源的利用率），发电标准煤耗按（kW·
h）计。
能量利用率（风机效率）：
12000×
7800/36000/3600=%
能源利用率（相对一次能源的利用率）：
％×
3600/29307=%
2-15.在环境温度为27℃条件下，将压力为1bar、温度为127℃的1kg空气可逆定压加热至427℃，试求加热量中的和。
如果加热量由500℃的恒温热源放出,则热量中的和又为若干设空气的定压比热容
。
（1）q=CP（T2-T1）=kg
anq=q-exq=kg
（2）
2-16.利用水蒸气表,计算下列参数的水蒸气、水和冰的值。
设环境温度为25℃,冰的凝固热为kJ/kg。
序号
状态
p,bar
t,℃
h,kJ/kg
s,kJ/kgK
ex,kJ/kg
0
水
25
1
汽
200
2
3
4
5
40
6
冰
结果如表中。
其中（0）～（5）根据查得的焓熵值采用ex=（h-h0）-T0（s-s0）公式可直接算得结果，（6）的计算如下：
h6冰=h6水-r=kg
s6冰=s6水-r/Tr=kgK
ex6=（h-h0）-T0（s-s0）=kg
2-21.一台实际空气绝热透平，进口压力p1=6bar、温度t1=200℃、流速v1=160m/s；
出口压力p2=1bar、温度t2=40℃、流速v2=80m/s。
已知环境压力p0=1bar、温度t0=290℃。
试求：
（1）进、出口状态下流动工质的与；
（2）透平所作的实际有用功；
（3）透平在上述进、出口状态下可能作出的最大有用功是多少
（1）
ex1=++=kg
an1=kJ/kg
ex2=+0+=kJ/kg
an2=kJ/kg
（3）
2-22.一台压缩机将空气从环境状态
等温压缩到p=7bar。
试求压缩1kg空气所获得的有效能。
如果为非等温压缩,空气温度升高到80℃.求空气所获得的有效能。
空气的比热容为（kg·
℃）。
2-24.计算每摩尔含氧为95%及%的气体（其余为氮）的值分别为多少设环境温度为20℃。
空气成分为xO2=21%,xN2=79%。
exm1=molexm2=mol
2-30.钢锭在加热炉中的氧化烧损率为%,氧化皮的组成及分子量如下：
FeOFe2O3Fe3O4
质量分数
相对分子质量72160232
试求加热每吨钢锭的氧化反应为多少。
加热每吨钢锭生成氧化铁皮量：
1000×
％/×
56/72+×
112/160+×
168/252）=
加热每吨钢锭的氧化反应：
72×
+160×
+252×
=27215kJ
2-31.某燃烧器以重油为燃料.已知重油的低发热量为42000kJ/kg,理论空气量为L0=kg,理论燃烧产物量为V0=kg。
重油温度为80℃,比热容为（kg·
空气比热容为（m3·
℃）,烟气比热容为（m3·
环境温度为20℃。
试求下列三种情况下的每公斤燃料的燃烧损失。
⑴空气系数n=,空气未预热。
⑵空气系数n=,空气未预热。
⑶空气系数n=,预热空气温度为350℃。
（1）VG=V0+（n-1）L0=kg
tad=t0+[Qdw+CF（tF-t0）]/VGCG=℃
（2）VG=kgtad=℃Ir=12886kJ/kg
（3）VA=Ln=nL0=m3/kgVG=kg
tad=t0+[Qdw+CF（tF-t0）+VACA（tA-t0）]/VGCG=℃
2-35.一台空气预热器通过的烟气流量为Vy=14000m3/h,进口温度ty1=600℃,出口温度ty2=290℃。
通过的空气量为Vk=13500m3/h,进口温度tk1=20℃,出口温度tk2=350℃.烟气的比热容为Cy=（m3·
℃）,空气的比热容为Ck=（m3·
℃）,假设环境温度为20℃.计算换热器的⑴热损失；
⑵损失；
⑶效率。
=14000×
（600－290）＝×
106kJ/h
=13500×
（350－20）＝×
热损失：
＝×
105kJ/h
损失：
其中外部损失：
内部损失：
上式中：
=℃
=℃
（3）一般效率：
＝36％
目的效率：
＝52％
传递效率：
＝66％
2-37.由通风机和换热器组成的空气加热系统如图所示。
风机消耗的功率为P=,环境空气温度T0=285K,其它各点的参数如表所示。
⑴通风机的损失；
⑵换热器的损失；
⑶换热器中空气侧压力损失；
⑷该系统的效率
（题2-37附图）
t/℃
12
16
55
70
48
p/MPa
---
m/kg/s
Cp/kJ（kg·
K）-1
种类
空气
＝＋＝kg
=P-maex1=
＝kJ/kg
=ma（ex1-ex2）+mw（ex3-ex4）=
＝
（4）
＝%
2-40.某工业炉排出烟气量V=4027m3/h,温度为t1=800℃,比热为Cp=（m3·
车间另需消耗冷却水M=56t/h,出口温度t2=40℃.试比较两种余热资源的余热量和量。
设环境温度为20℃。
Q1＝VCP（t1-t0）=×
106kJ/h
Q2＝MCs（t2-t0）=×
105kJ/h
比较：
Q1≈Q2，Ex1＞＞Ex2
2-41.一台加热炉每小时消耗600kg重油，将12吨钢坯加热到1200℃。
试根据下列数据作简化的加热炉热平衡和平衡计算。
已知数据如下：
重油发热量41860kJ/kg
排烟温度800℃
烟气平均比热容kJ/（m3·
℃）
钢坯平均比热容kJ/（kg·
℃）
炉内壁平均温度900℃
环境温度20℃
理论空气需要量和理论烟气生成量按近似公式计算如下：
＝m3/kg
空气过剩系数按n=计算，则Vn=V0+（n-1）L0=kg
A.热平衡：
收入项：
（1）QF=BQdw=×
107kJ/h
支出项：
（21）Qm=MmCPm（Tm-T0）=×
（22）Qy=BVnCPy（ty-t0）=×
（23）其他散热损失：
Qs=QF-（Qm+Qy）=×
B.平衡：
（51）ExF≈BQdw=×
（71）Exm=MmCPm（Tm-T0）
=×
（72）Exy=BVnCPy（Ty-T0）
=×
（73）
＝℃
（74）
＝
（75）其他散热损失：
热平衡和平衡表：
热平衡
平衡
序号
项目
GJ/h
%
收
入
项
1
燃料化学热
51
燃料化学
10
总计
60
支
出
21
加热钢材热焓
71
加热钢材物理
22
排气显热
72
排气物理
73
燃烧损失
74
传热损失
23
其它散热损失
75
其它散热损失
30
80
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