Задачи к практическим занятиям

Определение термодинамических характеристик смеси газов

Пример 1.1. Воздух состоит по массе из 77% молекулярного азота  и 23% молекулярного кислорода .

Требуется записать условную формулу смеси и определить при давлении  и температуре К следующие параметры:

· число молей каждого химического соединения в одном килограмме смеси;

· объемные доли компонентов;

· парциальные давления компонентов;

· кажущийся молекулярный вес смеси;

· газовую постоянную;

· плотность смеси;

· теплосодержание смеси ;

· показатель адиабаты .

 

Пример 1.2. Для равновесной смеси продуктов сгорания топлива (условная формула ) с воздухом (условная формула ) при значениях параметра смешения , , давлении , температуре К определить:

· мольный состав;

· теплосодержание смеси;

· показатель адиабаты;

· парциальные давления компонентов смеси.

П р и м е ч а н и е.  Предполагается, что смесь состоит из .

Пример 1.3. Для газовой смеси, находящейся при температуре К и давлении  (физическая атмосфера – ), заданы парциальные давления: , , , , , , , , , , .

Требуется определить:

· число молей каждого химического соединения в 1 кг смеси;

· массовые доли компонентов;

· кажущийся молекулярный вес смеси;

· газовую постоянную;

· теплосодержание смеси .

Определение состава и термодинамических характеристик смеси газов, содержащих  при заданных давлении и температуре

Пример 2.1. Задан состав смеси: ; ; ; .

Требуется определить при К и давлении  следующие параметры:

· парциальные давления компонентов смеси;

· массовые доли компонентов смеси;

· теплосодержание смеси ;

· кажущийся молекулярный вес.

 

Расчет параметров на срезе сопла и в окружающей среде

Пример 3.1. Исходные данные:

· температура в камере двигателя К;

· скорость газа на срезе сопла м/с;

· давление на срезе сопла ;

· давление окружающей среды ;

· температура окружающей среды К;

· скорость спутного потока м/с;

· условная формула топлива .

Требуется определить на срезе сопла:

· число Маха ;

· теплосодержание ;

· температуру ;

· газовую постоянную ;

· показатель адиабаты γ_вых;

· плотность ;

в окружающей среде:

· полное теплосодержание ;

· температуру торможения .

П р и м е ч а н и е.  Состав смеси рассчитывается приближенно без учета диссоциации.

 

Расчет параметров в начальном сечении изобарического участка недорасширенной сверхзвуковой струи

Пример 4.1. Исходные данные:

· параметры на срезе сопла взять из примера 3.1;

· параметры окружающей среды: среда – воздух, , К, .

Требуется определить размеры и распределение параметров в начальном сечении изобарического участка (перечень определяемых параметров см. в подразд. 4.3).