Mathcad - T3

SAVE OFFLINE

Magda Stańczyk Weronika Baranowska Łukasz Chochel

SPRAWOZDANIE T-3 Obieg chłodniczy Dane: p = 746

mmHg

p := 746⋅ 133.33 = 99464.18 Pa

R := 0.085 [kJ/kg*K]

Ciśnienie przed sprężarką: p1 := p = 99464.18

Pa

Ciśnienie za sprężarką 5

p2 := 7 ⋅ 10 + p = 799464.18 Pa Odczytuję entalpie [kJ/kg]: H1 := 375 H2 := 460 H3 := 225 H4 := 225 H4c := 170 H5 := 370 S1 := 1.77 [kJ/kg] S2 := 1.85 [kJ/kg] t5 := −26 [°C]

T5 := t5 + 273.15 = 247.15 [K]

Obliczam temperatury Temperatura przed sprężarką:

t1 := −21 T1 := t1 + 273.15 = 252.15

[°C] [K]

Temperatura za sprężarką:

t2 := 76 T2 := t2 + 273.15 = 349.15

[°C] [K]

Temperatura w zbiorniku

t3 := 0.7 T3 := t3 + 273.15 = 273.85

[°C] [K]

2. Obliczenie teoretycznego współczynnika wydajności chłodniczej obiegu Do wyznaczenia współczynnika sprawności obiegu potrzebuję pracy technicznej oraz ciepła pobranego przez czynnik chłodzący w wężownicy. Aby wyznaczyć pracę techniczną muszę znać wartość wykładnika politropy dla procesu sprężania

Obliczam wartość wykładnika politropy: k

p1⋅ V1 = p2⋅ V2 p1⋅ 

T1

k

p2⋅ V2 = R⋅ T2

k

⋅ R = p2⋅  R⋅

 p1 

k=



T2 

k

V2 = R⋅ ln( p1) + k⋅ ln

T2 p2

T2  = ln( p2) + k⋅ ln    p1   p2 

 p2 

−( ln( p1) − ln( p2) )

k :=

 ln T1  − ln T2     p1   p2       

T1 

−( ln( p1) − ln( p2) )

 ln T1  − ln T2     p1   p2       

k = 1.185 Obliczam pracę techniczną: k− 1   k  k⋅ R⋅ T1  p2  Lt := ⋅   − 1 k − 1  p1  

[kJ/kg]

Lt = 52.796

Ciepło wymienione w kotle: Q := H5 − H4 = 145 Współczynnik wydajności chłodniczej:

ε t :=

Q Lt

= 2.746

3. Obliczam pracę techniczną srężania z przybliżonego wzoru Lt1 := ( H2 − H1) −

T1 + T2 2

⋅ ( S2 − S1)

Lt1 = 60.948 Przybliżony wzór jest stosowany przy liczeniu pracy technicznej sprężania izotermicznego, my natomiast mieliśmy doczynienia ze sprężaniem politropowym. Stąd wynika rozbieżność w wynikach. 4. Obliczam zawartość cieczy i pary w strumieniu czynnika chłodniczego po rozprężeniu w zaworze H4 − H4c

xs :=

H5 − H4c

xs = 0.275 5. Obliczam natężenie przepływu czynnika chlodniczego:

(

)

P = H5 − H4 ⋅ m P := 1195 [W] m :=

P⋅ 10

−3

H5 − H4 −3

m = 8.24138 × 10

[kg/s]