Курсовая работа - Техническая термодинамика. 23 вариант - файл n1.doc

Курсовая работа - Техническая термодинамика. 23 вариант
скачать (4754.5 kb.)
Доступные файлы (1):
n1.doc4755kb.03.11.2012 00:25скачать

n1.doc

  1   2   3   4   5   6
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ УКРАИНЫ

СУМСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

Факультет ТеСЕТ

Кафедра технической теплофизики
Курсовая работа
По дисциплине

«Техническая термодинамика»

Выполнил Бондарь А. В.

Проверил Ванеев С.М.

Группа ЕМ-71

Вариант 23


Сумы 2010

Содержание

Содержание 2

1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА В МАГИСТРАЛЬНОМ ТРУБОПРОВОДЕ 3

1.1 Постановка задачи 3

1.2 Термодинамическая модель процесса 3

1.3. Расчёт параметров газа 5

1.4 Расчёт и выбор длины трубопровода 11

1.5 Расчет трубопровода при условии, что природный газ является идеальным газом (z=1) 12

1.6 Расчет погрешности параметров при замене реального газа идеальным 13

2 РАСЧЁТ ПРОЦЕССОВ СЖАТИЯ В НАГНЕТАТЕЛЕ КОМПРЕССОРНОЙ СТАНЦИИ (КС) 14

2.1 Постановка задачи 14

2.2 Термодинамическая модель адиабатного компрессора 15

2.3 Расчет параметров процесса сжатия 16

3 ВЫБОР ОПТИМАЛЬНЫХ ПАРАМЕТРОВ ЦИКЛА И РАСЧЕТ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ГАЗОТУРБИННОЙ УСТАНОВКИ (ГТУ) 20

3.1 Постановка задачи 20

3.2 Термодинамическая модель 21

3.3 Определение оптимальных параметров ГТУ 24

3.4 Определение показателей ГТУ 28

4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ УТИЛИЗАЦИОННОГО ПАРОГЕНЕРАТОРА (УПГ), РАСЧЕТ ЦИКЛА И ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПАРОТУРБИННОГО БЛОКА В СОСТАВЕ КОГЕНЕРАЦИОННОЙ ЭНЕРГОУСТАНОВКИ 30

4.1 Постановка задачи 30

4.2 Термодинамическая модель цикла ПТУ 32

4.3 Расчет параметров цикла ПТУ 34

4.4 Определение показателей утилизационной ПТУ 37



1ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА В МАГИСТРАЛЬНОМ ТРУБОПРОВОДЕ

1.1 Постановка задачи


Объект исследования (термодинамическая система)  участок газопровода между двумя компрессорными станциями, по которому осуществляется подача природного газа (рис.1 .1). Необходимо определить изменение термодинамических параметров газа (р, Т, ?, w) по длине трубопровода.



Рисунок 1.1 Принципиальная схема газопровода

Исходные данные:

  1. диаметр трубопровода, м;

  2. начальная скорость течения газа, м/с;

  3. давление газа на входе в трубопровод, МПа;

  4. температура газа на входе в трубопровод, ;

  5. степень падения давления газа по длине трубопровода;

  6. длина трубопровода, м;

  7. давление газа в конце трубопровода, МПа;

  8. коэффициент гидравлического трения в трубопроводе.


Табличные данные:

Таблица 1.1 Термодинамические свойства составляющих компонентов природного газа

Название

Мольный состав,

ук

Химическая формула

Мольная масса,

кг/кмоль

Критические параметры

ркр,

МПа

Ткр,

К

zкр

Метан

0.9718

СН4

16.043

4.626

190.77

0.290

Этан

0.0282

С2Н6

30.070

4.872

305.33

0.285


Данные согласно варианту:

Таблица 1.2 Численные значения исходных данных

Диаметр трубы

D,м

Температура газа на входе

t1, 0C

Давление на входе

p1, MПа

Степень падения давления

?

Коэф-нт гидравлического трения ?

1.22

30

11.0

1.90

0.013

1.2 Термодинамическая модель процесса


Система уравнений одномерного стационарного течения газа:

Уравнение неразрывности:

(1.1)

Первый закон термодинамики для открытой прямоточной системы:

(1.2)

Закон сохранения механической работы:

(1.3)

Второй закон термодинамики:

(1.4)

Уравнение состояния газа:

, (1.5) где коэффициент сжимаемости.

Уравнение Вейсбаха-Дарси для гидравлического сопротивления:

(1.6)
Для получения модели необходимо принять следующие допущения:

  1. Участок газопровода горизонтальный, .

  2. Течение «медленное», .

  3. Техническая работа на участке трубопровода отсутствует, .

  4. Трубопровод на всем участке имеет одинаковое проходное сечение, .

  5. Изменение кинетической энергии, .

Из системы уравнений (1.1 – 1.6) с учетом принятых допущений, получим расчетную систему уравнений:

Из уравнений (1.2 – 1.3):

(1.7)

Из уравнения Вейсбаха - Дарси :

(1.8)

плотность газа на входе в трубопровод.

Из уравнения (1.1) получаем:

(1.9)

G - массовый расход газа.

плотность газа на выходе из трубопровода.

Из уравнения (1.4):

(1.10)

Уравнение состояния газа:

(1.11)

В уравнениях (1.1) – (1.11)

теплота процесса, Дж/кг.

энергия диссипации, Дж/кг.

энтальпия, Дж/кг.

энтропия, Дж/кг·К.

техническая работа, совершаемая внешними объектами над газом, Дж/кг.

работа, затрачиваемая на преодоление трения в пограничном слое потока, Дж/кг.

уровень сечения потока, отсчитанный от нулевой горизонтали, м.

массовый расход газа, кг/с.

коэффициент сжимаемости.

средняя температура газа, К.

  1   2   3   4   5   6


Учебный материал
© bib.convdocs.org
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации