В помещении компрессорной станции объемом V = 3500 м^3 произошла разгерметизация трубопровода. Бесплатный доступ к контрольной работе

Реферат.Справочник
Контрольные работы по теплоэнергетике и теплотехнике
В помещении компрессорной станции объемом V = 3500 м^3 произошла разгерметизация трубопровода

В помещении компрессорной станции объемом V = 3500 м^3 произошла разгерметизация трубопровода .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

В помещении компрессорной станции объемом V = 3500 м^3 произошла разгерметизация трубопровода, по которому транспортируется горючий газ (метан) под давлением P1 = 1,6 МПа при температуре Т1 = 310К через образовавшееся в трубопроводе сквозное отверстие площадью f = 5,1*10E-4 м^2 газ выходит в помещение. Рассчитать, через какое время τ во всем объеме компрессорной станции может образоваться взрывоопасная смесь, а также среднюю молекулярную массу, плотность, удельный объем и изобарную удельную массовую теплоемкость смеси, если ее температура Т = 293 К, а давление Р = 100 кПа. Коэффициент расхода отверстия ξ = 0,7. Воздухообмен не учитывается. Газ – метан

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Время образования взрывоопасной концентрации
τ = М1/G1,
где М1 – масса газа в помещении при концентрации, равной нижнему концентрационному пределу воспламенения (НКПВ), кг;
G1 – расход газа через отверстие в трубопроводе, кг/с.
Из уравнения состояния
М1 = p*r1*V/(R1*T)
Где p, V, T – соответственно, давление, объем и температура смеси (данные по условию);
r1 = 5% – значение НКПВ газа в объемных долях;
R1 = 8314/μ1 – газовая постоянная, Дж/(кг*К);
μ1 – молекулярная масса газа = 16,04E-3 кг/моль .
M1 = 1E5*0,05*3500/(8314/16,04E-3*293) = 0,115 кг
β = (2/(k+1))^(k*(k-1))
k = 1,3
β = (2/2,3)^(1,3*0,3) = 0,947
p/p1 = 1E5/1,6E6 = 0,625
p/p1 < β
G1=ξfkp122/(k+1)(k+1)/(k-1)R1T1
G1 = 0,7*5,1E-4*(1,3*(1,6E6)^2*(2/2,3)^(2,3/0,3)/(8314/16,04E-3*310))^0,5 = 0,03 кг/c
τ = М1/G1 = 0,115/0,03 = 3,83 c
Молекулярная масса смеси:
μсм = rμ + r1μ1 = 28,9E-3*0,95+16,06E-3*0,05 = 0,0283 кг/моль
где μ – молекулярная масса воздуха 28,97E-3 кг/моль
r = 1– r1 = 0,95 – объемная доля воздуха в смеси
Удельная газовая постоянная смеси:
Rсм = 8314/μсм = 8314/0,0283 = 293781 Дж/(кг*К)
Плотность смеси: ρсм = p/RсмT = 100000/(293781*293) = 0,0012 кг/м^3
Удельный объем смеси: νсм = RсмT/p = 293781*293/100000 = 860,78 м^3/кг
Изобарная теплоемкость смеси: Сpсм = Cpg – Cp1g1
где Cp и Cp1 – соответственно массовая удельная теплоемкость воздуха и газа, Дж/(кг∙К);
g и g1 – соответственно, массовые доли воздуха и газа
g = μr/μсм = 28,97E-3*0,95/0,0283 = 0,972
g1 = μ1r1/μсм = 16,04E-3*0,05/0,0283 = 0,028
Cp = μCp/μ = 29120/28,97E-3 = 1005177,77 Дж/(кг∙К)
Сp1 = μ1Cp1/μ1 = 35710/16,04E-3 = 2226309,23 Дж/(кг∙К)
где:
μCp = 29120 Дж/(моль*К) и
μ1Сp1 = 35710 Дж/(моль*К)
соответственно мольная теплоемкость воздуха и газа, Дж/(моль∙К).
Сpсм = Cpg – Cp1g1 = 1005177,77*0,95-2226309,23*0,05 = 843603,42 Дж/(кг∙К)

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу

В помещении компрессорной станции объемом V = 3500 м^3 произошла разгерметизация трубопровода

Условие

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Давление воздуха перед соплом р1 = 0 7 МПа

Воздух всасываемый в компрессор при давлении 0,1 МПа

Для сушки используют воздух с температурой t1 и с заданной относительной влажностью 1