[Σ.Π.Η.Ε.] Παλιά θέματα - Σχολιασμός και απορίες

[Thmmy.gr portal]

  Thmmy.gr portal
   Forum
   Downloads
   Ενεργ. Λογαριασμού
   Επικοινωνία
  
  Χρήσιμα links
   Σελίδα τμήματος
   Βιβλιοθήκη Τμήματος
   Elearning
   Φοιτητικά fora
   Πρόγραμμα Λέσχης
   Πρακτική Άσκηση
   Ηλεκτρονική Εξυπηρέτηση Φοιτητών
   Διανομή Συγγραμμάτων
   Ψηφιακό Καταθετήριο Διπλωματικών
   Πληροφορίες Καθηγητών
   Instagram @thmmy.gr
   mTHMMY
  
  Φοιτητικές Ομάδες
   ACM
   Aristurtle
   ART
   ASAT
   BEAM
   BEST Thessaloniki
   EESTEC LC Thessaloniki
   EΜΒ Auth
   IAESTE Thessaloniki
   IEEE φοιτητικό παράρτημα ΑΠΘ
   SpaceDot
   VROOM
   Panther
  

THMMY.gr Web

Helios_MultiScribbles2SMF Default ThemeSMFone_Blue

[Ανεβάζετε τα θέματα των εξετάσεων στον τομέα Downloads]

Είσαι πρωτοετής;... Καλώς ήρθες! Μπορείς να βρεις πληροφορίες εδώ. Βοήθεια για τους καινούργιους μέσω χάρτη.

Κατεβάστε εδώ το Android Application για εύκολη πρόσβαση στο forum.

Ανεβάζετε τα θέματα των εξετάσεων στον τομέα Downloads με προσοχή στα ονόματα των αρχείων!

[Πληροφορίες Καθηγητών]

Πληροφορίες Καθηγητών

[nmpampal]

Έκανα ένα πλήρες guide για λύση συνδιασμένου θερμοδυναμικού κύκλου (Brayton + Rankine) χρησιμοποιόντας το πρώτο θέμα ΣΠΗΕ Σεπτέμρης 2024, το οποίο θεωρώ είναι
ένα τρομερά πλήρες θέμα. Θα το βρείτε στα attachments. Σύντομα και στα downloads.

[georkala]

Στο θέμα Ιουν.2024, πως είναι το σχήμα του κύκλου ώστε να βγαίνουν 11 φάσεις; Με δύο στροβίλους βγαίνουν 12 όπως στο σχήμα. Που κάνω λάθος;

[Nikos_313]

Στο θέμα Ιουν.2024, πως είναι το σχήμα του κύκλου ώστε να βγαίνουν 11 φάσεις; Με δύο στροβίλους βγαίνουν 12 όπως στο σχήμα. Που κάνω λάθος;

Μάλλον δεν κατάλαβες την περιγραφή του σχήματος.
Το σχήμα που έδινε ο καθηγητής (από το αντίστοιχο παράδειγμα) είναι το συνημμένο.

[nmpampal]

Στο θέμα Ιουν.2024, πως είναι το σχήμα του κύκλου ώστε να βγαίνουν 11 φάσεις; Με δύο στροβίλους βγαίνουν 12 όπως στο σχήμα. Που κάνω λάθος;

Δεν έχεις δύο ατμοστροβίλους αλλά έναν! Η εκτόνωση του ατμού είναι συνεχόμενη πάνω στον ατμοσττρόβιλο από την κατάσταση 1 έως 4 όπου βλέπεις από το δεδομένα ότι η πίεση πέφτει συνεχώς μέχρι τα 0.05MPa.
Απλως στην κατάσταση 2 και 3 όπου ο ατμός βρίσκεσαι σε διαφορετικές πιέσεις, "συνδέεις" σωλήνες οι οποίοι πάνε στους θερμαντήρες για να χρησιμοποιήσουν ένα ποσοστό του ατμού για να θερμάνουν το νερό πρωτού εισέλθει στον λέβητα,
έστι ώστε ο λέβητας να χρειαστεί λιγότερα καύσιμα για να ξανά θερμάνει το νερό σε υπέρθερμο ατμό στους 600 βαθμούς.

Bonuses:
Η κατάσταση 9->10 φαίνεται να μην έχει νόημα γιατί σου ρίχνει την θερμοκρασία από 233.85 σε 179.88 2 λίγο πρωτού εισέλθει στον λέβητα (καταστάσεις 11->1), αλλά αυτό γίνεται
διότι στην πράξη ο λέβητας έχει κάποιες προδιαγραφές για την είσοδο του νερού, δεν μπορείς να δώσεις νερό με ότι θερμοκρασία γουστάρεις, αλλά μέχρι ένα όριο. Πως το κάνεις
αυτό; Με μια διεργασία ψύξης ή εκτόνωσης, στην συγκεκριμένη περίπτωση νομίζω γίνετε εκτόνωση μέσω βαλβίδας, η οποία παράγει έργο που δεν το χρησιμοποιούμε αλλά αφού
δίνει έργο στο περιβάλλον από τον πρώτο νόμο έχουμε ΔΕ = Q-W, Q=0 αν υποθέσουμε αδιαβατική διαδικασία, και |W| > 0 => ΔΕ=-|W| < 0 , άρα έχεις μείωση ενέργειας κατά |ΔΕ|
και αυτό συνεπάγετε σε μείωση της θερμοκρασίας/Πίεσης λόγο εκτόνωσης και ενθαλπίας στην συγκεκριμένη περίπτωση.

[georkala]

Η πίεση στη θέση 10 δεν είναι 3MPa? και την ενθαλπία την βρίσκω στον πίνακα κορεσμένου υγρού για 3MPa ή κάνω γραμμική παρεμβολή με την δοθείσα θερμοκρασία στον πίνακα θερμοκρασιών? Επίσης, ποιά είναι η πίεση στην κατάσταση 11, να υποθέσω 1MPa? Και θερμοκρασία αυτή του κορεσμένου υγρού στην ίδια πίεση?

[nmpampal]

Λοιπόν, δες τι γίνεται:

Στην κατάσταση 9 έχεις από τα δεδομένα:
Τ9=233.85C, P9=3Mpa, h9=1008.3kJ/Kg

αν πας στους πίνακες κορεσμού, θα δεις ότι η κοντινότερη καταχώρηση είναι για (Psat, Tsat) = (3MPa, 233.90C) όπου σου λέει hf=1008,42.
Η κατάσταση 9 όμως ΔΕΝ είναι ακριβώς πάνω στην (Psat, Tsat) = (3MPa, 233.90C), η Τ9=233.85C < 233.90C έστω και για λίγο.

Με βάση την ενθαλπία όμως μπορείς να δεις h9=1008.3 < hf=1008,42@(3MPa, 233.90C) άρα ξέρεις ότι είναι υπόψηκτο υγρό!!!

Σε αυτήν την περίπτωση, μπορείς να πεις προσεγγιστικά (περίπου ίσο ~=): s9 ~= sf@(3MPa, 233.90C) = 2,6457 kJ/KgK γιατί δεν βρίσκονται πολύ μακριά.

Στην κατάσταση 10 από τα δεδομένα:
Τ10 = 179.88C
s10 =  2.6806kJ/KgK

αν πας στους πίνακες κορεσμού, θα δεις ότι η κοντινότερη καταχώρηση είναι για (Psat, Tsat) = (1MPa, 179,91C) όπου βλέπεις sf=2.1387kJ/KgK & sg=6.5865kJ/KgK.

Εσύ όμως έχεις  sf=2.1387 < s10 =  2.6806 < sg=6.5865 άρα βρίσκεσαι σε κορεσμένο μίγμα στην κατάσταση (Psat, Tsat) = (1MPa, 179,91C).

εδώ μπορείς να πεις απευθείας P10 = 1MPa και, μπορείς να υπολόγισεις την ποιότητα ατμού από τον τύπο: x = (φ - φf) / (φg - φf), όπου φ μία από της θερμοδυναμικές ιδιότητες (v,u,h,s).
Αφού εσύ έχεις τις εντροπίες:

x = (s10 - s10f) / (s10g - s10f) = (2.6806 - 2.1387) / (6.5865 - 2.1387) = 0.12 = 12% ατμός και το υπόλοιπο είναι υγρό νερό.

Πάνε τώρα ξανά στην καταχώρηση (Psat, Tsat) = (1MPa, 179,91C) και πάρε τα hf = 762.81kJ/Kg & hfg=2015.3kJ/Kg

Άρα η ενθαλπία θα είναι h10 = hf + x*hfg = 762.81 + 0.12*2015.3 = 1004.65kJ/Kg

Παρατήρηση:
Αν και στην θερμοδυναμική θεωρητικά αν έχεις 2 εντατικές θερμοδυναμικές ιδιότητες μπορείς να προσδιορίσεις πλήρως την θερμοδυναμική κατάσταση σε εκείνο το σημείο,
στην κατάσταση 9 χρειαζόμαστε τεις (P, T συν h) διότι η κατάσταση ήταν υπόψυκτη και δεν έχουμε πίνακες για αυτήν την φάση, άρα είναι αναγκαστικό να ξέρεις και την ενθαλπία
για να τσεκάρεις σίγουρα σε ποια φάση βρίσκετε το νερό! Και επειδή είδαμε ότι όντως βρίσκετε σε υπόψυκτη φάση αλλά πολύ κοντά στον κορεσμό, μπορέσαμε να πούμε ότι
είναι στο περίπου στον κορεσμό, για να πάρουμε τα δεδομένα από τους πίνακες κορεσμού, όπου και έχουμε στην κατοχή μας.

[Nikos_313]

Στην κατάσταση 10 από τα δεδομένα:
Τ10 = 179.88C
s10 =  2.6806kJ/KgK

αν πας στους πίνακες κορεσμού, θα δεις ότι η κοντινότερη καταχώρηση είναι για (Psat, Tsat) = (1MPa, 179,91C) όπου βλέπεις sf=2.1387kJ/KgK & sg=6.5865kJ/KgK.

Εσύ όμως έχεις  sf=2.1387 < s10 =  2.6806 < sg=6.5865 άρα βρίσκεσαι σε κορεσμένο μίγμα στην κατάσταση (Psat, Tsat) = (1MPa, 179,91C).

εδώ μπορείς να πεις απευθείας P10 = 1MPa και, μπορείς να υπολόγισεις την ποιότητα ατμού από τον τύπο: x = (φ - φf) / (φg - φf), όπου φ μία από της θερμοδυναμικές ιδιότητες (v,u,h,s).
Αφού εσύ έχεις τις εντροπίες:

x = (s10 - s10f) / (s10g - s10f) = (2.6806 - 2.1387) / (6.5865 - 2.1387) = 0.12 = 12% ατμός και το υπόλοιπο είναι υγρό νερό.

Για την κατάσταση 10 ξέρουμε από τις σημειώσεις παρόμοιου παραδείγματος ότι έχουμε κορεσμένο υγρό και οι ειδικές ενθαλπίες υπολογίζονται από τις τιμές των πιέσεων θεωρώντας x10=0. Επομένως, δεν ξέρω πόσο σωστό είναι να υπολογίζεις ποιότητα x σε αυτή την περίπτωση.

Η πίεση στη θέση 10 δεν είναι 3MPa? και την ενθαλπία την βρίσκω στον πίνακα κορεσμένου υγρού για 3MPa ή κάνω γραμμική παρεμβολή με την δοθείσα θερμοκρασία στον πίνακα θερμοκρασιών?

Επομένως, είναι κορεσμένο υγρό οπότε χρησιμοποιείς τους γνωστούς πίνακες (πίνακας θερμοκρασίας - κορεσμένου υγρού) και βρίσκεις ότι η πίεση στους Τ=179.91C είναι P=1 MPa. Δεν χρειάζεται δηλαδή γραμμική παρεμβολή... 

Τώρα, σχετικά με την μικρή διαφορά που δείχνει ο nmampal, αυτό είναι έτσι γιατί ο πίνακας που χρησιμοποιεί ο Τονοζλής είναι από άλλο βιβλίο σε σχέση με τους πίνακες της Καδής. Για 0.05 μπορείς να θεωρήσεις ότι ταυτίζονται οι δύο τιμές...