Kapittel 7

Question 1

Isentropisk virkningsgrad til en turbin

Answer 1

Forholdet mellom faktisk utført arbeid og arbeid som hadde blitt utført hvis prosessen var isentropisk. dvs ingen endring i entropi. Adiabatiske prosesser KAN være isentropiske. Utført arbeid fra en adiabatisk turbin er da endringen i entalpi (h) Isentropisk virkningsgrad = h1-h2 / h1 -h2s h2s=sf+dampkvalitet*hf

Question 2

Massestrøm gjennom turbinen (Energibalanse)

Answer 2

W = massestrøm * ∆h + ∆ke massestrøm = W / (∆h * 1000)+∆ke

Question 3

For fuktig damp kan entropi beregnes ved hjelp av likningen:

Answer 3

S= Sf+ X(Sg-Sf) Entropi= Entropi i væske + dampkvalitet*(entropi i gassfase -entropi i væskefase) Dampkvalitet=masseandel av damp.

Question 4

Varmeoverføring til systemet øker eller minker entropi?

Answer 4

Øker Å miste varme er eneste måten entropien til systemet kan minke på.

Question 5

Dieselsyklus PV og TS-diagram Prosess 1-2 Prosess 2-3 Prosess 3-4 Prosess 4-1

Answer 5

1-2: Isentropisk kompresjon W=m(∆u)

2-3:Isobar prosess (brensel inn, max trykk) 3-4:Isentropisk ekspansjon W= integralet av m*pdv 4-1:Varme blir bortført fra systemet ved konstant volum(isokor)

Question 6

Metode varmekraftmaskin

Answer 6

1.Flytskjema 2.TS-diagram 3.Kartlegge entalpi ved slutten av alle prosessene

Question 7

Entalpi i varmekraftmaskin Hvilke tabell og metode

Answer 7

Damp=Overhetet tabell 2-fase=Trykktabell Beregne dampkvalitet med entropi ved: s1-sf2/sfg Bruke dampkvalitet til å beregne faktisk entalpi etter turbin. Isentropisk virkningsgrad er da: h1-h2/h1-h2s h2s er faktisk beregnet entalpi etter turbin. Hvis termisk effektivitet er oppgitt så løs ut h2.

Question 8

Varmekraftmaskin Hva brukes til å finne entalpi ved turbin?

Answer 8

Entropi

Question 9

Dieselsyklus hva er Rc F.eks er T2*Rc=

Answer 9

Rc er kompresjonsgraden ved max trykk Rc = V3/V2 eller forholdet mellom V2 og V3. T2*Rc=T3

Question 10

Dieselsyklus metode

Answer 10

Kartlegge termodynamiske størrelser ved slutten av hver prosess. Trykk og temp.

Ved tilførsel av varme må entalpi kartlegges. regn ut masse med tilstandslikningene.

Question 11

Rankine syklus

Answer 11

1-2:Isentropisk ekspansjon. Fra overhetet eller mettet damp til fuktig damp.

2-3:Isoterm prosess. Varmeoverføring fra arbeidsmediet ved konstant temperatur og trykk. Tilstand 3 er mettet væske.

3-4:Isentropisk kompresjon. Tilstand 4 er komprimert væske.

4-1: Varmeoverføring til arbeidsmediet med konstant trykk. Isobar prosess.

Question 12

Ts diagram overført varme, avgitt varme, netto arbeid.

tilført arbeid til pumpen

Answer 12

Overført varme til arbeidsmediet er arealet:

1-b-c-4-a-1.

Avgitt varme fra arbeidsmediet er arealet:

2-b-c-3-2.

Netto arbeid er arealet: 1-2-3-4-a-1.

Tilført arbeid til pumpen er:

massestrøm*integralet av V dP evaluert fra 3-4.

Question 13

Dieselsyklus kartlegge prosessene:

Answer 13

1-2: T2 = T1*(v1/v2) ^k-1

Qin: (isobar prosess) Qin = Cp*(t3-t2)

Qut: (Isokor prosess) Qut=Cv*(t4-t3)

T4=T3*(v3/v4)^k-1 = T3*(temperaturforholdet mellom t3 og t2) / V1)) ^k-1

Netto arbeid=Qin -Qut

Question 14

Kartlegge denne oppgaven:

A gas undergoes a thermodynamic cycle consisting of three processes:

1-2: constant volume, V =0.028 m3, U2-U1 expansion with pV constant, U3 U2

constant pressure, p 1.4 bar, W31 10.5 kJ There are no significant changes in kinetic or potential energy.

(a) Sketch the cycle on a p–V diagram.
(b) Calculate the net work for the cycle, in kJ.
(c) Calculate the heat transfer for process 2–3, in kJ. (d) Calculate the heat transfer for process 3–1, in kJ.

Is this a power cycle or a refrigeration cycle?

Answer 14

Formelsamling: W=Integralet av P dv fra v1 til v2.

Ved konstant trykk er W= P* (V1-V2)

Da er V2= V1- (-W/P)

Husk at negativt arbeid er kompresjonsarbeid.

W23(ved PV=konstant(kurve skrått nedover)=

P1*V1*ln(v2/v1)

Energibalanse: Q-W = 0 = netto utført arbeid

∆U=endringene i indre energi = Q