zad grB

Pierwszy termin kolokwium z Termodynamiki Technicznej dla kierunku Mechanika i Budowa Maszyn

Zadanie 1

Podczas eksperymentu mającego na celu odtworzenie parametrów awarii typu LOCA do wnętrza zaizolowanego zbiornika wypełnionego mieszaniną powietrza i wodoru (Z^poj=0.21. Z^pmⁿ0.01 reszta azot) dostaje    się przez

rozszczclnienie mieszanina pary wodnej i wodoru o składzie (ZVo*0.9.    ZV=0.1) o temperaturze Tj=IOOOK.

Eksperymentalny zbiornik ma objętość V-60 m' a początkowe parametry panujące w jego wnętrzu to temperatura i. 40 C i podciśnienie p.“10 kPa (ciśnienie otoczenia załóż p.< "0,1 MPa). Oblicz ilość mieszaniny parówo-wodorowej. która może dostać się do zbiornika wiedząc, że (ze względów bezpieczeństwa) maksymalna koncentracje molowa wodoru może wynosić 4% (Z^lm"0,04). Policz ciśnienie i temperaturę na końcu procesu i odpowiedz, na pytania:

a)    Czy obudowa bezpieczeństwa ulegnie zniszczeniu wiedząc, że jest projektowana na maksymalne nadciśnienie równe 0.28 MPa'’

b)    Czy włączyły by się pasywne systemy chłodzenia obudowy które jako sygnał włączenia mają temperaturę równą 100°C? (podczas eksperymentu nic były zamontowane)

Zadanie 2

Sprężarka o sprawności wewnętrznej n~ 0.9 spręża powietrze w temperaturze T,“290 K od ciśnienia pr 0.1 MPa do p.- 1 MPa. Powietrze doprowadzane jest do urządzenia rurociągiem o średnicy d 50 cm i z prędkością w-100 m's. Następnie sprężone powietrze kierowane jest na wymiennik ciepła gdzie ulega ochłodzeniu do T>300K. Oblicz moc cieplną wymiennika wiedząc, że straty ciepła do otoczenia wy noszą 5% spadku entalpii gazu.

Czas trwania 60 min Powodzenia