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1、A4322661有一臺(tái)穩(wěn)定工況下運(yùn)行的水冷式壓縮機(jī),運(yùn)行參數(shù)如附圖所示。設(shè)空氣的比熱容cp=1.003 kJ/(kgK), 水的比熱容cw= 4.187 kJ/(kgK) 。若不計(jì)壓氣機(jī)向環(huán)境的散熱損失以及動(dòng)能差及位能差,試確定驅(qū)動(dòng)該壓氣機(jī)所需的功率。已知空氣的焓差h2-h1= cp(T2-T1)1取控制體為壓氣機(jī)(但不包括水冷部分)考察能量平衡流入:(u1 + p1v1 )+ p1qV? P + qmP + e1qm111流出:+ qm(u2+ p2v2 )e2qm+ p2qV+ qQw qQw121內(nèi)增: 0P = qQw + qm (h2 - h1 ) = qmcw (t4 - t3 )
2、 + qm cp (T2 - T1 )131= 1.5 kg/s 4.187 kJ/(kg K) (30 -15)C+1.29 kg/s1.0034.187 kJ/(kg K) (100 -18)C = 200.3kW2取整個(gè)壓氣機(jī)(包括水冷部分)為系統(tǒng),忽略動(dòng)能差及位能差則:流入:P + u q+p q+ qh3 + qQW?1m1Vm113 P + qh + qh3m1m13流出:u2qm+ p q+ qh4 qh+ qh42Vmm2m12313內(nèi)增0P = qm(h2- h1 ) + qm(h4 - h3 )13查水蒸氣表得h4 =125.66kJ/kgh3 = 62.94kJ/kgP = 200.2kW3本題說明:1)同一問題,取不同熱力系,能量方程形式不同。2) 熱量是通過邊界傳遞的能量,若發(fā)生傳熱兩物體同在一體系內(nèi),則能量方程中不出現(xiàn)此項(xiàng)換熱量。3) 黑箱技術(shù)不必考慮內(nèi)部細(xì)節(jié),只考慮邊界上
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