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建筑工程
空气在0.101MPa和293K下进入一个除节流过程外可逆的克劳特系统,被等温压
空气在0.101MPa和293K下进入一个除节流过程外可逆的克劳特系统,被等温压
考试题库
2022-08-02
93
问题
空气在0.101MPa和293K下进入一个除节流过程外可逆的克劳特系统,被等温压缩到2.02MPa和233K,然后有70%的主流气分流到可逆绝热膨胀机中,其余空气则通过各级换热器在膨胀阀中膨胀到0.101MPa。假设膨胀功用来辅助压缩时的单位质量液体产品所需的净功。若该可逆克劳特系统用作制冷机,则制冷量为( )。A.92kJ/kg压缩空气B.95.7kJ/kg压缩空气C.85.6kJ/kg压缩空气D.62.8kJ/kg压缩空气
选项
A.92kJ/kg压缩空气
B.95.7kJ/kg压缩空气
C.85.6kJ/kg压缩空气
D.62.8kJ/kg压缩空气
答案
B
解析
由空气的压焓图查得:h1(0.101MPa,293K)=295kj/kgh2(2.02MPa,293K)-291kj/kgh3(2.02MPa,233K)=228kj/kghf(0.10MPa,饱和液体)=-126kj/kgs1(0.101MPa,293K)=6.83kj/(kg.K)S2(2.02MPa,293K)=5.95kj/(kg.K)S3(2.02MPa,223K)=5.71kj/(kg.K)假设为等熵膨胀,se=S3,于是在0.101MPa和98K时,he=97kj/kg。液化率可通过公式求出,式中x=qme/qm=0.7,将热力参数值代入后求得液化率为:y=(295-291)/(295+126)+0.7×[(228-97)/(295+126)]=0.227单位质量压缩空气通过膨胀机的膨胀功为:We/qm=x(h3-he)=0.7×(228-97)kj/kg=91.7kj/kg压缩机需用的压缩功为:-W/qm=T1(s1-s2)-(h1-h2)=[293×(6.83-5.95)-(295-291)]kj/kg=253.8kj/kg由于膨胀功被用于压缩过程,故压缩单位质量空气所需的净功为:-Wnet/qm=-W/qm-We/qm=[T1(S1-S2)-(h1-h2)]-x(h3-he)=[293×(6.83-5.95)-(295-291)-0.7×(228-97)]=162.11kj/kg则液化单位质量气体所需的净功为:-Wnet/qmf=162.11/0.227kJ/kg液空=714.1kJ/kg液空该系统单位制冷量可由公式求取Qo/qm=(h1-h2)+x(h3-he)=[(295-291)+0.7×(228-97)]kj/kg压缩空气=95.7kj/kg压缩空气
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专业案例动力专业
公用设备工程师
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