Основи термодинаміки (стр. 1 из 3)

Контрольна робота із дисципліни

«Термодинаміка»

Задача №1

Заміряні за допомогою лічильника

- витрати природного газу складали V_зам=3500 м³/год,

- надлишковий тиск газу в лічильнику становив Р_зам=8,9 ат=0,89 МПа,

- температура +t_зам=10 °С.

Склад газу: СН₄ – 84 % об., С₂Н₆ – 5% об., С₃Н₈ – 1% об., N₂ = 4% об., СО₂ – 6% об.

Привести показання лічильника до с/умов (t_су=20°С, Р_су=101325 Па);

- визначити густину газу при р і t в лічильнику,

- визначити масові витрати газу в кг/год.

Як зміняться показання лічильника при збільшенні температури газу на 5°С і зменшенні тиску на 0,3 ат?

Визначити газову сталу для заданого складу газу і парціальний тиск кожного компонента газової суміші.

За трьома точками побудувати графіки залежності приведених до стандартних умов об'ємних витрат газу від наступних параметрів:

- t_зам;

- Р_зам,

за умови незмінних V_зам.

Визначити витрати сухого природного газу без врахування водяної пари, яка міститься у газі, якщо температура точки роси для газу при вказаному у таблиці тиску становить + 15^оС.

Задачу розв’язати з урахуванням коефіцієнта стискуваності газу.

Розв'язок:

Витрата реального газу (тобто з урахуванням коефіцієнта стискуваності) при стандартних умовах записується у вигляді

, м³/год.

Для визначення z_Г та z_СУ по діаграмі додатка Б, обчислюємо приведені параметри з урахуванням того, що критичний тиск для природного газу становить Р_К=4,5 МПа, а критична температура Т_К=190,7 ⁰К (згідно посібника).

і , z_Г =0,99.

Для стандартних умов: Р_ПР = 0,02, Т_ПР = 1,54, z_СУ » 1,0.

м³/год.

Для визначення газової сталої визначимо молекулярні маси компонентів.

Визначимо газову сталу для заданого складу газу:

Для визначення густини реального газу запишемо рівняння стану для дійсних умов з урахуванням коефіцієнта стиснення z

,

тоді

,

Масові витрати реального газу:

M_Г = V_Г ×ρ_Г = 3500 ·8,14 = 28490 кг/год.

При збільшенні температури газу на 5°С і зменшенні тиску на 0,3 ат, тобто

t_кін=10+5=15°С, Р_кін=8,9-0,3=8,6 ат=0,86 МПа, показання лічильника можна визначити з рівняння стану

P_ГV_ЗАМ =RT_Г

P_КІНV_КІН=RT_КІН

, м³/год.

м³/год.

Отже показання лічильника збільшаться на

Визначимо парціальний тиск кожного компонента газової суміші

Для побудови графіків залежностей приведених до стандартних умов об'ємних витрат газу від t_зам та р_зам використаємо такі залежності:

, м³/год.

Результати розрахунків приведених до стандартних умов об'ємних витрат газу від t_зам:

№ точки	VЗАМ, м3/год				VСУ, м3/год
а	3500	0,89	0	273	37188
б			15	288	35251
в			30	303	3 3506