空气在0.101MPa和293K下进入一个除节流过程外可逆的克劳特系统,被等温压缩到2.02MPa和233K,然后有70%的主流气分流到可逆绝热膨胀机中,其余空气则通过各级换热器在膨胀阀中膨胀到0.101MPa。假设膨胀功用来辅助压缩时的单位质量液体产品所需的净功。若该可逆克劳特系统用作制冷机,则制冷量为( )。A.92kJ/kg压缩空气B.95.7kJ/kg压缩空气C.85.6kJ/kg压缩空气D.62.8kJ/kg压缩空气
空气在0.101MPa和293K下进入一个除节流过程外可逆的克劳特系统,被等温压缩到2.02MPa和233K,然后有70%的主流气分流到可逆绝热膨胀机中,其余空气则通过各级换热器在膨胀阀中膨胀到0.101MPa。假设膨胀功用来辅助压缩时的单位质量液体产品所需的净功。若该可逆克劳特系统用作制冷机,则制冷量为( )。
A.92kJ/kg压缩空气
B.95.7kJ/kg压缩空气
C.85.6kJ/kg压缩空气
D.62.8kJ/kg压缩空气
B.95.7kJ/kg压缩空气
C.85.6kJ/kg压缩空气
D.62.8kJ/kg压缩空气
参考解析
解析:由空气的压焓图查得:h1(0.101MPa,293K)=295kj/kgh2(2.02MPa,293K)-291kj/kgh3(2.02MPa,233K)=228kj/kghf(0.10MPa,饱和液体)=-126kj/kgs1(0.101MPa,293K)=6.83kj/(kg.K)S2(2.02MPa,293K)=5.95kj/(kg.K)S3(2.02MPa,223K)=5.71kj/(kg.K)假设为等熵膨胀,se=S3,于是在0.101MPa和98K时,he=97kj/kg。液化率可通过公式求出,式中x=qme/qm=0.7,将热力参数值代入后求得液化率为:y=(295-291)/(295+126)+0.7×[(228-97)/(295+126)]=0.227单位质量压缩空气通过膨胀机的膨胀功为:We/qm=x(h3-he)=0.7×(228-97)kj/kg=91.7kj/kg压缩机需用的压缩功为:-W/qm=T1(s1-s2)-(h1-h2)=[293×(6.83-5.95)-(295-291)]kj/kg=253.8kj/kg由于膨胀功被用于压缩过程,故压缩单位质量空气所需的净功为:-Wnet/qm=-W/qm-We/qm=[T1(S1-S2)-(h1-h2)]-x(h3-he)=[293×(6.83-5.95)-(295-291)-0.7×(228-97)]=162.11kj/kg则液化单位质量气体所需的净功为:-Wnet/qmf=162.11/0.227kJ/kg液空=714.1kJ/kg液空该系统单位制冷量可由公式求取Qo/qm=(h1-h2)+x(h3-he)=[(295-291)+0.7×(228-97)]kj/kg压缩空气=95.7kj/kg压缩空气
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对于简单林德双压空气液化系统来说,气流的流量比为qmi/qm=0.8,液化器操作压力为0.101MPa和20.2MPa,两台压缩机的进口温度保持在293K,中压为3.03MPa,由空气的压焓图查得:h1(0.101MPa,293K)=295kj/kg,h2(3.03MPa,293K)=286kj/kg,h3(20.2MPa,293K)=259kj/kg,hf(0.101MPa,饱和液体)=126kj/kg,则液化率y为( )。A.0.0552B.0.0684C.0.0772D.0.0765
假设氮气被等温可逆压缩到10.1MPa,其低压对应于液氮在71.9K的饱和蒸气压(0.05MPa)。设氮的一次节流液化系统的操作温度为290K和71.9K。若把液化器用作制冷机,则该系统的制冷量为( )kj/kg。A.21.0B.22.6C.23.2D.24.5
设氮的一次节流液化系统的操作温度为290K和71.9K。假设氮气被等温可逆压缩到10.1MPa,其低压对应于液氮在71.9K的饱和蒸气压(0.05MPa)。如果将题中的液化器用作制冷机,则该系统的制冷量为( )。A.21.0kj/kgB.22.6kj/kgC.24.1kj/kgD.28.6kj/kg
关于气体绝热膨胀制冷的叙述不正确的为( )。A.如果节流过程中工质与环境之间没有外功输出,则节流前后的比焓值不变B.在实际膨胀过程中,由于过程的不可逆,因此总是按多变过程膨胀C.当气体实现有外功输出的绝热膨胀时,最理想的情况是可逆绝热膨胀,即等熵膨胀D.节流膨胀过程中没有外功的输出
卡诺循环由四个可逆过程组成,并按()顺序进行。A、绝热压缩→等温压缩→绝热膨胀→等温膨胀B、等温压缩→等温膨胀→绝热膨胀→等温膨胀C、等温膨胀→绝热膨胀→等温压缩→绝热压缩D、等温膨胀→绝热膨胀→绝热压缩→等温压缩
卡诺循环包括哪四个热力过程()A、定容加热,定容放热,绝热膨胀,绝热压缩B、定温加热,定温放热,绝热膨胀,绝热压缩C、可逆定温加热,可逆定温放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩D、可逆定压加热,可逆定压放热,可逆绝热膨胀,可逆绝热压缩
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