两股压力相同的空气流,一股气流温度t1=400℃,流量qm1=120kg/h;另一股气流温度t2=150℃,流量qm2=210kg/h,令两股气流先绝热等压混合,然后用Tr=5O0℃的热源将此混合气流等压加热至t4=4O0℃以满足工艺需要。计算:①绝热混合后的气流温度;②绝热混合过程的熵变;③混合气流加热至t4每小时所需热量;④混合气流加热过程不等温传热的熵产和可用能(有效能,作功能力)损失(环境温度TO=300K)。
两股压力相同的空气流,一股气流温度t1=400℃,流量qm1=120kg/h;另一股气流温度t2=150℃,流量qm2=210kg/h,令两股气流先绝热等压混合,然后用Tr=5O0℃的热源将此混合气流等压加热至t4=4O0℃以满足工艺需要。计算:
①绝热混合后的气流温度;
②绝热混合过程的熵变;
③混合气流加热至t4每小时所需热量;
④混合气流加热过程不等温传热的熵产和可用能(有效能,作功能力)损失(环境温度TO=300K)。
答案:温度为514K;熵变为8.62kJ/(K*h);需热量14.63kW;熵产为-68.22kJ/(K*h),可用能损失2680kJ/h。
希望大侠们能帮忙解答一下
2楼
首先要说,第四问的熵产不可能是负数。答案有误。因为熵产是表征过程进行的不可逆性,一般情况下大于0,极限情况为0。下面是我的解答
1)能量守恒:qm1*h1+qm2*h2=qm*h
取0k时焓值为0。上式变为:qm1*T1+qm2*T2=qm*T解出T=514k。
2)△s=cp(qm1*ln(T/T1)+qm2*ln(T/T2))解出△s=。。。
3)Q=c*qm*△t=53519.4kj/h,单位自己换算。
4)不等温加热总熵变△s=∫(dQ/T)=c*qm*∫(dT/T)=c*qm*ln(T2/T1),T1,T2分别是气流加热前后温度,可以算出总熵变。
熵流△sf=Q/Tr=53519.4/773=69.24
两者相减就是熵产△Sg。
可用能损失I=T0*△Sg。
解答完毕。:handshake
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