42

Trả lời
2
= 310 m/s; G = 0,257 kg/s;

Bài tập 1.57 Hơi nớc quá nhiệt ở áp suất p
1
= 10 bar, nhiệt độ t
1
= 300
0
C lu
động qua ống tăng tốc nhỏ dần vào môi trờng trong hai trờng hợp:
a) có áp suất p
2
= 7 bar,
b) có áp suất p
2
= 4 bar,
Xác định tốc độ dòng hơi tại cửa ra của ống trong hai trờng hợp trên, biết
k

= 0,55.

Trả lời a)
2
= 310 m/s; b)
2
=

2
= 5 bar. Xác định tốc
độ tại của ra của ống và tốc độ tại tiết diện nhỏ nhất của ống, biết
k
= 0,55.

Trả lời a)
2
= 837 m/s; b)
k
= 600 m/s;

1.13. BàI tập về quá trình nén khí và không khí ẩm

Bài tập 1.60 Máy nén lý tởng mỗi giờ nén đợc 100 m
3
không khí từ áp suất p
1

= 1 at, nhiệt độ t
1
= 27
0
C đến áp suất p
2
= 8 at theo quá trình đa biến với n = 1,2.
Xác định công suât của máy nén, lợng nhiệt toả ra trong quá trình nén.

Lời giải
Công suât (hay công) của máy nén đợc xác định theo (1-96):

5
N/m
2
, V
1
= 100 m
3
/h = 100/3600 m
3
/s,

8
1
8
p
p
1
2
===
Giỏo trỡnh hng dn cỏc bi tp v nộn khớ v
khụng khớ m theo chu trỡnh nhit ng v mỏy
lnh

43
W10.78,6)18(
3600
100

G
5
1
11
=
+
== kg/s
Nhiệt dung riêng của quá trình đa biến C
n
đợc xác định theo (1-49) với
không khí k =1,4:

72,0
12,1
4,12,1
29
9,20
1n
kn
CC
vn
=


=


= kJ/kg.
0
K

1
= 25
0
C, độ ẩm tơng
đối = 0,6. Xác định phân áp suất hơi nớc p
h
, nhiệt độ đọng sơng t
s
, độ chứa
hơi d, entanpi I của không khí ẩm.

Lời giải
Theo (1-103) ta có:

maxh
h
p
p
=

vậy p
h
= .p
hmax

Từ bảng nớc và hơi nớc bão hoà với t
h
= t =25
0
C, tra đợc áp suất p

I = t + d(2500 + 1,93 t)
= 25 + 0,012(2500 + 1,93.25) = 55,6 kJ/kg khô.

Bài tập 1.62 10 kg không khí ẩm ở áp suất p
1
= 1 bar, nhiệt độ t
1
= 20
0
C, nhiệt độ
đọng sơng t
s
= 10
0
C. Xác định độ ẩm tơng đối , độ chứa hơi d, entanpi I và
khối lợng không khí ẩm G, khối lợng riêng của không khí ẩm .

44

Lời giải
Theo (1-103) ta có:

maxh
h
p
p
=

Tra bảng nớc và hơi nớc bão hoà theo:
t = 20

Entanpi tinh theo (1-106):
I = t + d(2500 + 1,93 t)
= 20 + 0,00775(2500 + 1,93.20) = 39,67 kJ/kg khô.
Lợng không khí ẩm:
G = G
h
+ G
k

Từ phơng trình trạng thái viết cho hơi nớc và không khí khô ta tính đợc:
09,0
)27320.(
18
8314
10.10.0123,0
TR
V.p
G
5
h
h
h
=
+
== kg hơi nớc
75,11
)27320.(287
10.10).0123,01(
TR
V.p

= 1 bar. Xác định độ chứa hơi d.

Lời giải

Độ chứa hơi d của không khí ẩm theo (1-104):
h
h
pp
p
622d

=
;
bh
h
p
p
=

p
h
= .p
bh
= 0,7.0,06 = 0,042 bar,
3,27
042,01
042,0
622d =

=

đối
1
= 40% đợc đốt nóng tới nhiệt độ t
2
= 80
0
C rồi đa vào buồng sấy. Sau khi
sấy nhiệt độ giảm xuống t
3
= 35
0
C. Xác định độ chứa hơi d, độ ẩm tơng đối
sau khi sấy, nhiệt và lợng không khí cần để bốc hơi 1 kg nớc trong vật sấy.
Lời giải
Từ hính 1-3 và đồ thị I-d của không khí ẩm trong phần phụ lục ta tìm đợc:
d
1
= 6 g/kg; d
3
= 24 g/kg;
3
= 66%;
I
1
= 8,3 kcal/kg; I
1
= 23 kcal/kg;
Vậy độ chứa hơi d
3
= 24 g/kg, độ ẩm tơng đối sau khi sấy

=
+
+
=

+
=
kg/kg.
. Vậy phân áp suất của hơi nớc:
P
h
= 0,6.0,03166 = 0,018996 bar = 0,19 bả
Từ bảng nớc và hơi nớc bão hoà với p
h
= 0,019 bar tra đợc nhiệt độ đọng
sơng t
s
= 17
0
C.
Độ chứa hơi d theo (1-104):
12
019,01
019,0
622
pp
p

hiệu số giữa nhiệt cấp q
1
cho chu trình và nhiệt nhả q
2
cho nguồn làm mát.

210
qql = (2-2)
Với chu trình máy lạnh hoặc bơm nhiệt ( chu trình ngợc chiều, tiêu hao
công) công của chu trình mang dấu âm l
0
< 0 và cũng là hiệu số giữa nhiệt nhả từ
chu trình q
1
và nhiệt lấy của vật cần làm lạnh q
2
.

210
qql = (2-3)
Hiệu suất nhiệt
t
để đánh giá mức độ hoàn thiện của chu trình động cơ
nhiệt:

1
21
1
0
q

(2-6)

2.1.2. Hiệu suất nhiệt của chu trình Carno

Chu trình Carno gồm hai quá trình đẳng nhiệt và hai quá trình đoạn nhiệt
xen kẽ nhau, ở nhiệt độ hai nguồn nhiệt không đổi T
1
= const (nguồn nóng), T
2
=
const (nguồn lạnh). Chu trình Carno là một trong những chu trình thuận nghịch.
Hiệu suất nhiệt của chu trình Carno thuận chiều bằng: 1
21
tc
T
TT
=
(2-7)
Hệ số làm lạnh của chu trình Carno ngợc chiều bằng: