Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине “ Техническая термодинамика” для студентов энергетических специальностей дневной формы обучения

Министерство образования и науки Украины Сумский государственный университет К печати и в свет Разрешаю на основании "Единых правил", п. 2.6.14 Заместитель первого проректора- начальник организационно - методического управления В.Б. Юскаев МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовой работы по дисциплине “Техническая термодинамика” для студентов энергетических специальностей дневной формы обучения Все цитаты, цифровой, фактический материал и библиографические сведения проверены, написание едениц соответствует стандартам Составители: В.Н. Марченко, С.С. Мелейчук Ответственный за выпуск Г.А. Бондаренко И.о.декана инженерного факультета А.Г. Гусак Сумы Изд-во СумГУ 2008 Министерство образования и науки Украины Сумский государственный университет ^ МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ к выполнению курсовой работы по дисциплине “Техническая термодинамика” для студентов энергетических специальностей дневной формы обучения Сумы Изд-во СумГУ 2008 Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Техническая термодинамика»/ Составители: В.Н. Марченко, С.С. Мелейчук.- Сумы: Изд-во СумГУ, 2008.- 45 с. ^ КАФЕДРА ТЕХНИЧЕСКОЙ ТЕПЛОФИЗИКИ СОДЕРЖАНИЕ Общие указания…………………………………………. 4 1 Определение параметров природного газа в магистральном трубопроводе………………….……… 5 2 Расчет процессов сжатия в нагнетателе компрессорной станции (КС)……................................ 13 3 Выбор оптимальных параметров цикла и расчет показателей газотурбинной установки (ГТУ)………. 18 4 Определение параметров утилизационного парогенератора (УПГ), расчет цикла и показателей паротурбинного блока в составе когенерационной энергоустановки……………………………………….. 25 5 Расчет параметров системы охлаждения природного газа на КС.…………………………………………….. 31 Приложение ………………………………………. 38 Список литературы……………………..………. 44 ^ ОБЩИЕ УКАЗАНИЯ Методические указания предназначены для выполнения курсовой работы студентами энергетических специальностей при изучении дисциплины «Техническая термодинамика». Курсовая работа посвящена изучению термодинамических методов расчета реальных процессов на примере решения общей прикладной задачи транспортировки природного газа по магистральному трубопроводу. В состав работы включены пять функционально связанных частей (разделов) по изучению процессов течения газа по каналу, сжатия в нагнетателе на компрессорной станции (КС), преобразования энергии в теплоэнергетических установках, термотрансформаторах и теплообменных системах. Методические указания содержат основные исходные зависимости, необходимые для построения расчетных моделей и справочные данные в виде диаграмм и таблиц состояния рабочих тел, приведенных в приложении. Задания составлены по стовариантной системе, где исходные данные выбираются по последней и предпоследней цифрам шифра зачетной книжки студента. ^ 1 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ПАРАМЕТРОВ ПРИРОДНОГО ГАЗА В МАГИСТРАЛЬНОМ ТРУБОПРОВОДЕ 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, ρ, w) по длине трубопровода. Рисунок 1.1 – Принципиальная схема газопровода Задача разбивается на несколько этапов, которые выполняются в виде отдельных заданий (подразделов). Исходные данные: D – диаметр трубопровода, м; – начальная скорость течения газа, (выбирается предварительно ); р1 – давление газа на входе в трубопровод, МПа; t1 – температура газа на входе в трубопровод, 0С; – степень падения давления газа по длине трубопровода; – длина трубопровода, м; р2 – давление газа в конце трубопровода, МПа; – коэффициент гидравлического трения в трубопроводе. Расчетный состав природного газа [4] и необходимые термодинамические свойства его компонентов приведены в таблице 1.1. Таблица 1.1 – Термодинамические свойства составляющих компонентов природного газа Название Мольный состав Химическая формула Мольная масса, кг/кмоль Критический параметр рКР, МПа ТКР, К ZКР Метан 0,9781 СН4 16,043 4,626 190,77 0,290 Этан 0,0050 С2Н6 30,070 4,872 305,33 0,385 Пропан 0,0018 С3Н8 44,097 4,246 370,00 0,277 Н-бутан 0,0016 nС4Н10 58,124 3,789 425,16 0,274 Н-пентан 0,0003 nС5Н12 72,151 3,376 469,77 0,269 Н-гексан 0,0001 nС6Н14 86,171 2,988 507,31 0,264 Двуокись углерода 0 СО2 44,010 7,383 304,20 0,274 Азот 0,0131 N2 28,013 3,400 126,20 0,291 Численные значения исходных данных выбираются по таблице 1.2. Таблица 1.2 – Варианты исходных данных Последняя цифра зачетки D, м t1,0С 0 1,02 30 1 1,02 30 2 1,02 30 3 1,22 30 4 1,22 30 5 1,22 25 6 1,42 25 7 1,42 25 8 1,42 25 9 1,42 25 Предпоследняя цифра зачетки р1, МПа 0 12,0 2,00 0,015 1 11,5 1,95 0,014 2 11,0 1,90 0,013 3 10,5 1,85 0,012 4 10,0 1,80 0,011 5 9,5 1,75 0,010 6 9,0 1,70 0,011 7 8,5 1,65 0,012 8 8,0 1,60 0,015 9 7,5 1,55 0,014 Термодинамическая модель процесса Используя общую систему уравнений одномерного стационарного течения газа [1, 2] (1.1) , (1.2) , (1.3) (1.4) , (1.5) а также уравнение Вейсбаха-Дарси для гидравлического сопротивления , (1.6) получите интегральную модель поточного процесса 1-2 для участка газопровода между КС в следующем виде: (1.7) (1.8) (1.9) (1.10) . (1.11) Здесь и – соответственно теплота процесса и энергия диссипации, Дж/кг; h – энтальпия, Дж/кг; s – энтропия, Дж/кгК; – техническая работа, совершаемая внешними объектами над газом, Дж/кг; – работа, затрачиваемая на преодоление трения в пограничном слое потока, Дж/кг; ^ Н – уровень сечения потока, отсчитанный от нулевой горизонтали, м; G – массовый расход газа, кг/с; z – коэффициент сжимаемости; – средняя температура газа, К. Проанализируйте два предельных случая течения газа: адиабатного (теплоизолированного) и изотермического (бесконечно большая скорость теплообмена между газом и окружающей средой при ). Преобразуйте модель (1.7) - (1.11) применительно к газу в идеальном состоянии (z=1) для двух указанных процессов течения.

Похожие:

	Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы маркетинга» Бобрушева В. В. Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Основы маркетинга» для студентов 2 курса дневной...		Методические указания для подготовки студентов всех специальностей... Методические указания предназначены для студентов всех специальностей дневной формы обучения
	Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по... Методические указания к выполнению расчетно-графической работы по дисциплине: «Гражданская оборона» (для студентов всех специальностей...		Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Вычислительный практикум» Методические указания к выполнению курсовой работы по дисциплине «Вычислительный практикум» для студентов заочной формы обучения...
	Методические указания для студентов всех специальностей дневной формы обучения по дисциплине ...		Методическое указание для занятий студентов всех специальностей дневной... ...
	К выполнению курсовой работы по фотограмметрии и дистанционному зондированию Методические указания к выполнению курсовой работы по фотограмметрии и дистанционному зондированию (для студентов 4 курса дневной...		Методические рекомендации к выполнению курсовой работы по основам... Методические указания к выполнению курсовой работы по курсу «Основы менеджмента» (для студентов 3 курса заочной формы обучения спец....
	Методические указания к учебным занятиям для студентов всех специальностей... Тактика защиты в баскетболе (система личной защиты) методические указания к учебным занятиям для студентов всех специальностей дневной...		Методические указания к теоретическим и практическим занятиям для... Дневник самоконтроля: методические указания к теоретическим и практическим занятиям для студентов всех специальностей дневной формы...