WS 03/04 1)... 2) Punkt h /(kj/kg) 1 695 2 709 3s 745 3 764 4 550 5 540 6 540 3) ε = 2,82, ε s = 4,31 4) Q & 0 = 77,8 kw, P eff = 30 kw, ε eff = 2,59 5) Q & ab = 2,4 kw (zunächst mit ε eff die Enthalpie h 3,adiabat berechnen) 6) Energiebilanz um Gegenströmer: h 1 = 699 kj/kg, Abweichung etwa T = 4 K, keine Auswirkung auf ε eff 1) Q & 0 = 8,1 kw 2) Q & 0E / Q & 0 = 53 % (zunächst x bestimmen) 3) ψ = 3,06 (angegebene Gleichung differenzieren und gleich Null setzen) 4) p 0 = 36 bar (mit t 0 = 1 C), p HD = 110 bar 5)... 6) P e = 3,6 kw 7) Fahrzeugklimatisierung, Brauchwasserwärmepumpe, Kaskade (kalte Stufe bis etwa -55 C) 8) niedrige Leistungszahl, hoher Druck (Sicherheit, Leckage), Kosten, erstickende Wirkung von Kohlendioxid 3. Aufgabe q 0,Kat = 206 kj/kg, ρ 0,Kat = 9,26 kg/m3, q 0,v,Kat = 1907,6 kg /m3, q 0 = 182 kj/kg, ρ 0 = 11,76 kg/m3, q 0,v = 2140,3 kg /m3, Q & 0 = Q & q0,v 0 = 12623 W q0,v, Kat 1
SS 04 1) Q & 0,CO2 = 54 kw 2) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1a -33 1 1720 2as 64 4,2 1920 2a 83 4,2 1955 3a 0 4,2 500 4a -33 1 500 1b -10 3 1750 2bs 110 15 1980 2b 123 15 2021 3b 35 15 660 4b -10 3 660 3) m& NH3, a = 0,043 kg/s, P a = 10,1 kw, Q & c, a = 63 kw 4) Q & 0, b = 363 kw, m& NH3, b = 0,333 kg/s, P b = 90 kw 5) ε CO2 = 2,0 (da sowohl die warme und die kalte Stufe benutzt werden!) 6) +: natürliches Kältemittel, billig, verfügbar, große sepzifische Verdampfungsenthalpie -: greift Kupfer an, giftig, panikerregend, wassergefährdend, brennbar, Verwendung ist streng reglementiert 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1 15 40 446 2s 87,5 100 485 2 95 100 495 3 40 100 315 4s 5 40 304 4 5 40 306 2) m& = 0,0714 kg/s 3) P E = 0,64, P V = 3,5, P ges = 2,86 4) ε = 3,5 5) ε = 2,7 6) bei üblichen Kältemitteln sind mit Entspannungsmaschinen nur geringe Verbesserungen der Leistungszahlen zu erreichen (aufwendig im Vergleich zum Nutzen), störanfällige Maschinen, Leistungsrückkopplung ist aufwendig, Regelbarkeit der Anlage (Verdampfer) ist eingeschränkt 2
WS 04/05 1) Q & 0 = 19,4 kw 2) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1 5 36 439 2 20 36 461 3s 96 90 505 3 112 90 529 4 40 90 343 5 37 90 321 6 0 36 321 3) p 3,neu = 105 bar (h 6 ist entsprechend neu zu berechnen und beträgt etwa 283 kj/kg) 4) Berechnung der Kälteleistungszahlen für 90 bar und 105 bar Hochdruck zeigen nur geringe Unterschiede: ε 90 = 1,74, ε 105 = 171; daher eine einfache und wirtschaftliche Möglichkeit der Leistungsregelung 5) die größere Rückexpansion führt zu einem kleineren Kältemittelmassenstrom und auch der thermische Liefergradanteil nimmt aufgrund der höheren Verdichtungsendtemperatur ab; die innere Leckage (z.b. Kolbenringe etc.) nimmt mit zunehmendem Förderdruck zu; bei gleichen äußeren Massen- bzw. Volumenströmen sind zudem größere treibende Temperaturdifferenzen notwendig 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1-35 1,1 530 2s 30 6,1 625 2 50 6,1 657 3 5 6,1 210 4-40 1,1 210 5 0 4 575 6s 72 21 655 6 80 21 682 7 55 21 350 8-5 4 350 A 40 1,6 655 B 5 1,6 590 C -30 1,6 130 2) Q & 0 = 437,5 kw 3) ε ws = 2,1, ε ks = 2,5 (jeweis mit den spezifischen Enthalpiewerten) 4) P ks = 152 kw (mit Massestrom des zu verflüssigenden Propans, der Leistungszahl sowie den Zuständen B und C) P ws = 280,6 kw (mit Massestrom des zu verflüssigenden Propans, der Leistungszahl, den Zuständen A und B sowie der Verflüssigungsleistung der kalten Stufe) 5) ε = 1 3
SS 05 1.) t / C p /bar h /(kj/kg) 1 10 3 405 2 8 2,5 405 3 90 15 468 4 88 13 468 5 40 11,5 256 6 6 3,5 256 2.) P = 10,5 kw 3.) ν s = 0,63 4.) ε = 2,4 5.) ε Carnot = 7,2 (t ab = 40 C, t zu = 2 C) 6.) Leistungsaufnahme bleibt näherungsweise gleich, da das Druckverhältnis unverändert ist. Kältemittelmassenstrom nimmt entsprechend der Änderung des spez. Volumens ab. Q & = 21,9 kw 0 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1-25 1 1735 2s 90 5 1975 2 120 5 2035 3 45 5 1875 4 0 5 500 5-34 1 500 6 0 4 1765 7s 125 20 2010 7 145 20 2071 8 45 20 710 9-2 4 710 m& = 0,81 kg/s; P ks = 243 kw; Q & c,ks = Q& 0, ws =1114 kw; m& ws = 1,06 kg/s; P ws = 324 kw; ε = 1,76 2) ks 4
WS 05/06 1) s. Laborversuch 2) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1-10 4,05 423 2s 78 24 476 2 95 24 494 3 35 24 262 4-20 4,05 262 3) η M = 22 %. Lösungsweg, z.b.: Q& c + Q& R + Q& K P Q& ς GWP =, η Q& M =, ε c B Q& WP = (mit lg p,h-diagramm zu bestimmen) und B P Q & B P Q& R Q& ς 1 = + + K führt zur Gleichung η M = ε 1 4) T M = 10,4 K und T WP = 9,6 K. 5) Nein. Verhältnis der Wärmebereitstellung durch den Motor und durch die Wärmepumpe bleibt gleich. Die Wärmepumpe muß jetzt liefern: T WP = 24 K. Aus dem lg p,h- Diagramm ist aus dem Streckenverhältnis Enthitzung zu Verflüssigung abzulesen, daß während der Verflüssigung eine Temperaturerhöhung um etwa 17,5 K notwendig ist, also von 30 auf 47,5 K. Da die Verflüssigungstemperatur nur 40 C beträgt, kann somit die hohe Temperatur von 80 C so nicht erreicht werden. 6) Elektromotor, Stirlingmotor, Dampfmotor/-turbine, Gasturbine, Brennstoffzelle, Windenergie (Direktantrieb), Wasserenergie (Direktantrieb) etc. WP 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1 5 2 400 Verdampferaustritt 2 20 2 418 Verdichtereintritt 3 80 16 451 Verdichteraustritt 4 55 16 280 Verflüssigeraustritt, ist 5 K unterkühlt 5 50 16 272 vor Expansionsventil 6-10 2 272 Verdampfereintritt 2) Die Temperatur in Punkt 5 ist um etwa 3 K zu hoch gemessen. 3) ν s = 0,79 4) ε = 2,0 5
SS 06 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1-10 3 362 2s 67 20 404 2 86 20 422 3 31 20 240 4-21 3 240 5-14 3 360 6-1 6 240 7 9 6 371 8 1 3 371 zur Bestimmung von h 1 ist eine Energiebilanz im Mischungspunkt 1 zu erstellen: h ( m& + m& = h m& + h m& 1 A B ) 9 B 5 A 2) P eff = 6,36 kw 3) P eff = 6,16 kw. (Die Summe der Kälteleistung bestimmen; damit den Massenstrom; jetzt wird von dem Zustand 5 aus verdichtet, daher die technische Arbeit neu bestimmen). Die Leistung ist niedriger, da die Ansaugtemperatur des Kältemittels niedriger ist. 1) V & = 1,98 10-3 m 3 /s 2) λ = 0,92 3) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1-10 3 565 2 10 3 600 3s 79 17 685 3 88 17 706 4 50 17 330 5 38 17 295 6-14 3 295 4) Q & 0 = 3,1 kw. (Gleichung des Liefergradanteils λ 1 für Bedingungen A nach ε 0 auflösen, ε 0 = 0,033. Jetzt für die Bedingungen B λ 1 neu bestimmen. Dann mit der spez. Kälteleistung dem spez. Volumen, λ 1, der Drehzahl und dem Hubraum die Kälteleistung berechnen.) 6
WS 06/07 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1 10 2,9 407 2s 73 16 445 2 90 16 467 3 50 14 272 4 6 3,5 272 2) Q & 0 = 15,9 kw 3) P = 7,08 kw 4) k = 0,049 5) ν=0,663, h 2 = 456,8 kj/kg, P = 5,87 kw 6) der Anteil beträgt 39,6 % 7) nicht die gesamte durch den Wärmeübertrager strömende Luft kommt auch mit den kalten Verdampferoberflächen in Berührung 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1-84 1 445 2s 30 13,5 600 3-29,5 13,5 110 4-89 1 110 5-29,5 0,95 1420 6s 160 12 1820 7 25 12 315 8 34,5 0,95 315 2) P ks = 560,3 kw, P ws = 1120,9 kw, P = 1681,2 kw 3) ε = 1,51 ε ks ε ws 4) jetzt ist ε = ε + ε +1 ks ws =1, die Leistungsaufnahme erhöht sich um 852,1 kw 7
SS 07 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1 0 3,1 415 2s 75 20 464 2 95 20 485 3 40 20 264 4-14 3,1 264 2) t S,aus = -4 C 3) η M = 34,5 % 4) ζ = 1,7 5) t aus = 52,9 C: die höchste Verflüssigungstemperatur beträgt etwa 51 C, damit kann hier die Wassertemperatur max. 41 C betragen. Aufgrund der Verflüssigungsleistung kann das Wasser mit etwa 44,3 C aus dem Verflüssiger austreten, die weitere Erwärmung erfolgt durch die Abwärme des Motors. 6) Nein. So ist die max. Abkühlung des Rauchgases möglich. Der Motorwirkungsgrad hängt kaum von der Höhe der Kühlflüssigkeitstemperatur ab. 7) Zeotropes Stoffgemisch. 8) Ja. Für die üblichen Temperaturen günstige Dampfdruckkurve. Ungiftig, nicht brennbar. Evtl. Ausnutzung von gleitenden Temperaturen bei der Wärmeübertragung. (Eine mögliche Verschiebung der Dampfdruckkurve bei Leckagen hat sich in der Anwendung nicht als sehr problematisch erwiesen.) 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1 5 3,05 404 2 15 3 411 3s 67 14 443 3 60 14 434 4 42 12,1 255 5 35 12 248 6 5 3,5 248 2) Q & ab = 1,14 kw 3) Q & 0 = 7,8 kw 4) ε = 3,4 5) V & = 13,4 m 3 /h 8
WS 07/08 Vgl. SS 04 2.-6. Aufgabe s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift SS 08 1) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 2) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 3) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) Kat.-P. 1 0 1,85 1480 2 140 12 1780 3 30 12 340 4-20 1,85 340 Ist-P. 1-20 1,85 1435 2 110 12 1700 3 20 12 290 4-20 1,85 290 4) λ L = 0,77 5) ν = 0,75 3) Q & 0 = 124,4 kw 1) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 2) Q & 0, A / Q & 0, B (= q 0, A / q 0, B = 118 / 137) = 0,86, d.h. B ergibt eine etwas größere Kälteleistung. ε A /ε B = 1,04, d.h. A ist etwas effizienter. Verdichtungsendtemperaturen: t A = 115 C, t B = 130 C, d.h. B ergibt höhere Verdichtungsendtemperatur (evtl. könnte im Betrieb das Kältemaschinenöl leiden). B ergibt höhere Druckbeanspruchung, mögliche Probleme sind Sicherheit und höhere mech. Beanspruchung. 3. Aufgabe s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 9
WS 08/09 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1 0 1 555 2 15 1 580 3s 80 9 680 3 100 9 720 4 52 8 325 5 40 8 300 6 6 2 300 2) P = 8,53 kw 3) ε = 1,76 4) ν = 0,69 5) V H = 1,18 Liter 6) Isobutan, ungiftig, leicht brennbar (Sicherheitsklasse A3) 7) Ja, am Verdampferausgang ist T = 2 0 = 2 K. Gleichstrom. 8) Etwa 65 bis 70 C (je nach Zeichengenauigkeit) 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1 4 30 446 2s 98 100 502 3 40 100 312 4-6 30 312 2) P = 2,1 kw 3) ε = 2,38 4) ε = 4 5) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 3. Aufgabe 1) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 2) ε = 0,67 10
SS 09 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1-45 0,7 520 2s 18 4,5 610 3-6,5 4,5 180 4-50 0,7 180 5-6,5 3,2 570 6s 48 13 635 7 30 13 277 8-11,5 3,2 277 2) P ks = 28,3 kw; P ws = 53,8 kw; P = 82,1 kw 3) ε = 2,6 4) ε = 1,68 5) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1 25 2,4 427 2s 115 15 482 2 135 15 500 3 40 15 249 4-20 2,4 249 2) Q & 0 = 17 kw 3) ε = 2,49 4) λ L = 0,79 5) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 3. + 4. Aufgabe s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 11
WS 09/10 1) Q & 0, ks = 42,2 kw 2) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1-35 1 1415 2s 65 4,3 1620 2 85 4,3 1671 3 0 4,3 200 4-35 1 200 5-10 2,95 1445 6s 100 14 1670 6 120 14 1726 7 30 14 340 8-10 2,95 340 3) m& ks = 0,0346 kg/s; P ks = 8,85 kw; Q c, ks 4) Q & 0, ws = 551,05 kw; m& ws = 0,499 kg/s; P ws = 140,22 5) ε = 1,93 6) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 1) Punkt t / C p /bar h /(kj/kg) 1 4 30 447 2 14 30 461 3s 113 100 522 3 133 100 548 4 40 100 315 5 35 100 301 6-6 30 301 2) ε WP = 2,68 3) P = 1,49 kw 4) etwa 86 C 5) ε WP = 3,07. (Z.B. von der Gleichung ε WP = ε +1 ausgehen, zur Bestimmung von ε vgl. Vorlesungsunterlagen.) 6) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 3., 4. +5. Aufgabe s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 12
SS 10 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1 10 0,9 600 2 85 6 719 3 45 5 305 5 K unterkühlt 4-1 1 305 5 50 3,8 656 6 113 16,5 743 7 90 15 427 10 K unterkühlt 8 42 4 427 2) P = 152,5 kw 3) ε WP = 2,07 4) ε WP sollte über 3 sein. 5) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 6) Die Verdichtung würde in das Zweiphasengebiet verlaufen. 1) ν = 0,62 2) Q & 0 = 16,7 kw 3) t = 117 C 4) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 3. Aufgabe 1) z = 10 K 2) t G = 25 K 3) λ = 0,8 4) λ = 0,47 (Schnittpunkt der Luftenthalpie bei 40 C mit der Sättigungsenthalpie) 5) Me = 1,6 (überschläglich mit Hilfe der von der Sättigungsenthalpie und der Luftenthalpie eingeschlossenen Fläche) 6) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 13
WS 10/11 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1-73 1 330 10 K überhitzt 2s 30 10 395 2 80 10 438 3-35 10 148 5 K unterkühlt 4-83 1 148 5-30 1,4 352 10 K überhitzt 6s 60 15 404 6 100 15 442 7 25 15 231 5 K unterkühlt 8-40 1,4 231 2) P ks = 59 kw; P ws = 117 kw; P = 176 kw 3) ε = 0,57 4) a) höchstens 25 C; b) Enthitzung des Kältemittels der kalten Stufe bis auf 25 C (im besten Fall!), damit wird die notwendige Verflüssigungsleistung niedriger und somit die Kälteleistung der warmen Stufe; c) ε = 0,64 5) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. Q & 0 = 920 kw (Es ist zu beachten, dass sich sowohl die spezifischen Volumina als auch die Liefergrade unterscheiden.) 3. Aufgabe 1) z = 10 K 2) t G = 22 K 3) λ = 0,8 4) λ = 0,65 5) Me = 4,2 6) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 14
SS 11 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg 1-24 1,4 1435 2s 65 4,7 1620 3-2 4,7 180 4-29 1,4 180 5-2 3,3 1455 6s 105 14 1680 7 30 14 340 8-7 3,3 340 2) P ks = 12,8 kw; P ws = 46,2 kw; P = 59 kw. 3) ε = 3,7. 4) P = 73 kw, s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 5) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg 1 0 30 442 2 10 30 456 3s 133 130 530 4 50 130 325 5 46 130 309 6-6 30 309 bei diesem Druck ergibt sich etwa ε = 1,8 (Ausprobieren, dafür war auch genügend Zeit in der Klausur eingeplant.) 2) ε = 2,8. 3) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 3. Aufgabe und 4. Aufgabe s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 5. Aufgabe 50 C. 15
WS 11/12 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg 1-30 1,1 541 2s 27 5,6 620 2 40 5,6 646,3 3 0 5,6 200 4-40 1,1 200 5 0 3,4 580 6s 56 14 650 6 68 14 673,3 7 35 14 290 8-10 3,4 290 2) m& ks = 0,88 kg/s; P ks = 92,6 kw. 3) Q & 0wS = 2392,6 kw; m& ws = 8,25 kg/s; P ws = 769,8 kw. 4) ε = 1,37. 5) V & ws / V & ks = 3,2. 6) Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg 1 10 3,8 423 2s 75 17 465 2 90 17 481 3 30 17 248 4-10 3,8 248 2) m& = 0,457 kg/s; P = 26,5 kw; ε = 3,0. 3) ν = 0,72. 4) 18,5 C (graphische Lösung). 5) Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 3., 4. und 5. Aufgabe Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 16
SS 12 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg 1-45 0,74 530 2s 15 3,7 610 2 38 3,7 649 3-20 3,7 155 4-55 0,74 155 5-15 2,0 563 6s 57 14,0 650 6 80 14,0 702 7 35 14,0 282 8-25 2,0 282 2) P ks = 63,5 kw; P ws = 130,3 kw; P = 193,8 kw. 3) ε = 1,03. 4) etwa 47 C (grafische Lösung). 5) Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg 1-1 30 440 2 17 30 466 3s 115 100 526 3 130 100 546 4 40 100 312 5 35 100 286 6-6 30 286 2) ν = 0,75. 3) Q & 0 = 114 kw. 4) ε = 1,925. 5) Ja, wegen Sicherheit, Beanspruchung von Bauteilen. Nein, bzgl. der Effizienz und der Kälteleistung; dazu z.b. einen Prozess bei 90 bar eintragen, die Kälteleistungszahl beträgt hier ε = 1,69. 3. Aufgabe Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 17
4. Aufgabe η M = 0,1667. 5. Aufgabe Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 18
WS 12/13 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1-40 0,6 390 6 K überhitzt 2s 24 4 434 2 45 4 453 3-15 4 180 5 K unterkühlt 4-53 0,6 180 5-7 2,6 410 6 K überhitzt 6s 76 20 462 6 100 20 488 7 46 20 264 4 K unterkühlt 8-18 2,6 264 2) Q 0, ks & = 2,36 kw. 3) P ks = 0,7 kw; P ws = 2,9 kw. 4) ε = 1,3. 5) Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 1) Q & 0 = 261 kw. 2) Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 3. Aufgabe 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1 0 30 442 Verdampferaustritt, 6 K überhitzt 2 5 30 451 Verdichtereintritt 2 korr 18 30 466 korrig. Zustandspunkt 3 140 100 559 Verdichteraustritt 4 40 100 313 Gaskühleraustritt 5 35 100 289 Expansionsventileintritt 6-6 30 289 Verdampfereintritt 2) s. Tabelle. 3) ν = 0,645. 4) ε = 1,65. 5) ε = 1,53, d.h. nein (im Rahmen der Zeichengenauigkeit, es wird nur der richtige Lösungsweg bewertet!). 19
4. und 5. Aufgabe Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 20
SS 13 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1 0 3 580 2 50 8,2 655 3 15 8,2 240 5 K unterkühlt 4-14 3 240 5 20 6,2 605 6 90 20 708 7 52 20 340 5 K unterkühlt 8 10 6,2 340 2) P = 20,5 kw. 3) ε WP = 2,44. 4) und 5) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 6) 53 C. η M = 14,3 %. 3. Aufgabe 1) Punkt t in C p in bar h in kj/kg 1-5 26,5 443 2 10 26,5 461 3s 105 90 519 3 126 90 564,5 4 40 90 343 5 36 90 325 6-10 26,5 325 2) P = 5,8 kw; ε = 1,38. 3) Ja etwas (im Rahmen der Ablesegenauigkeit!), denn eine Testrechnung mit etwas höherem Druck, z.b. 100 bar, ergibt ε = 1,40. 4) ε = 1,71. 5) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 4. Aufgabe 1) 0 Q & = 14,6 kw. 2) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 21
5. Aufgabe s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 22
WS 13/14 Aufgaben: 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8., 9., 10., 11.e, 12.e s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 1 a) t,p,h-tabelle. Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1 4 1,5 565 6 K überhitzt 2s 46 6 620 2 65 6 655 3 40 6 295 4 K unterkühlt 4-2 1,5 295 5 50 5 630 6s 101 20 680 6 111 20 712 7 90 20 430 10 K unterkühlt 8 37 5 430 b) P = 5 + 8 = 13 kw. c) ε WP = 2,13. d) etwa 87 C. 1 ' ' '' a) m& 6 ( h11 h6 ) = m& 6( h6 h6 ). b) t,p,h-tabelle. Nr. t / C p/bar h/(kj/kg) 1-12 2,4 1450 2s 115 13,5 1710 2 160 13,5 1820 3 159 13 1820 4 25 11,5 315 5 25 10,5 315 6-10 2,95 315 6-10 2,95 150 6-10 2,95 1450 7-10 3,2 150 8-10 5 150 9-10 4,5 150 23
10-2 4 500 11-10 2,95 500 c) P m& = 1,427 kg/s. d) ν = 0,7. 24
SS 14 Aufgaben: 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8.b, 9., 10., 11., 12., 13., 14., 15, 16.b, 17.d s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. Aufgabe 8.a Q & 0 = 29 W; ε = 0,32; ν C = 0,029. 16. Aufgabe Q & 0 = 20,9 kw. 17. Aufgabe a) t,p,h-tabelle. Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1 0 30 443 6 K überhitzt 2s 95 100 497 2 120 100 532 3 40 100 313 4-6 30 313 b) ε =1,46. Punkt t in C p in bar h in kj/kg 1 0 30 443 2 17 30 466 3s 117 100 528 3 142 100 568 4 40 100 313 5 35 100 290 6 0 30 290 ε = 1,49; Q & 0 = 11,2 kw. 25
WS 14/15 Aufgaben: 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8.b, 9., 10., 11., 12., 13., 14., 15 s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. Aufgabe 8.a Q & 0 = 29 W; ε = 0,32; ν C = 0,029. 16. Aufgabe a) t,p,h-tabelle. Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1 0 1,1 560 10 K überhitzt 2s 45 5,36 618 2 66 5,36 665 3 35 5,36 278 5 K unterkühlt 4-10 1,1 278 5 35 4,05 608 5 K überhitzt 6s 100 20,16 664 6 110 20,16 710 7 95 20,16 450 5 K unterkühlt 8 30 4,05 450 b) P = 4,77 kw. c) ε WP = 1,26 d), f) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. e) P ges = 14,1 kw. 17. Aufgabe a) t,p,h-tabelle. Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1 0 30 442 6 K überhitzt 2 10 30 455 3s 107 100 514 3 130 100 545 4 40 100 313 5 37 100 300 6-6 30 300 b) P = 5,06 kw; ε = 1,58. c) ν = 0,66. d) verringern (Prozess ohne i.wü. eintragen und nachrechnen). e) P = s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 26
SS 15 Aufgaben: 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8, 9., 10., 11., 12., 13. s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. Aufgabe 14 a) t,p,h-tabelle. Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1-1 30 440 5 K überhitzt 2 9 30 454 3s 95 90 505 3 110 90 526 4 35 90 299 5 29 90 285 6-6 30 285 b) P = 3,17 kw; ε WP = 3,15. c) ν = 0,73. d) t = 94 C. e) Etwa gleich (Prozess in das lgp,h-diagramm einzeichnen und damit ε WP bestimmen.) f) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. Aufgabe 15 a, c) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. b) Q & 0 = 5,2 kw. Aufgabe 16 a) Q & 0 = 21,1 kw. b) t,p,h-tabelle. Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1-34 1 1410 2s 60 4,2 1600 2 90 4,2 1681 3-5 4,2 163 5 K unterkühlt 4-34 1 163 5-10 2,9 1445 6s 87 14 1665 6 135 14 1759 7 30 14 336 5 K unterkühlt 8-10 2,9 336 c) m& ks = 0,0169 kg/s; P ks = 4,6 kw; Q & c, ks = 25,7 kw. 27
d) ws 0, Q & = 625,7 kw; ws m& = 0,564 kg/s; P ws = 177,1 kw. e) e = 1,78. f) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 28
WS 15/16 Aufgaben: 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8., 9., 10., 11. s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. Aufgabe 12 a) t,p,h-tabelle. Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1-35 10 440 5 K überhitzt 2s 50 35 498 2 90 35 535 3-5 35 188 5 K unterkühlt 4-40 10 188 5-10 3 1448 nicht überhitzt 6s 90 12 1650 6 135 12 1771 7 30 12 340 nicht unterkühlt 8-10 3 340 b) P = 151 + 161 = 312 kw. c) ε = 1,28. d) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. Aufgabe 13 a) Q & c = 12,6 kw. b) ε WP = 4. c) Etwa 35 C. d) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. Aufgabe 14 a) s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. b) t,p,h-tabelle. Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1 Verdichter ein 0 30 440 6 K überhitzt 2s Verdichter aus 93 100 492 2 Verdichter aus 115 100 527 3 Entsp.-masch ein 39 100 310 4s Entsp.-masch aus -6 30 292 4 Entsp.-masch aus -6 30 299 29
c) P = 5,39 kw; ε = 1,86. d) Die Kältemaschine mit Entspannungsmaschine ist um 24,8 % besser. 30
SS 16 Aufgaben: 1., 2., 3., 4., 5., 6., 7., 8., 9., 10., 11. s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. Aufgabe 12 1. Vervollständigung der t,p,h-tabelle. Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1-25 1,4 400 5 K überhitzt 2s 26 5,6 435 2 45 5,6 456,6 3-5 5,6 190 5 K unterkühlt 4-37 1,4 190 5 0 3,9 414 3 K überhitzt 6s 65 17,3 453 6 85 17,3 477,2 7 35 17,3 252 5 K unterkühlt 8-9 3,9 252 2. P = 71,6 kw. 3. ε = 1,4. 4. s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. Aufgabe 13 1. Vervollständigung der t,p,h-tabelle. Punkt t in C p in bar h in kj/kg Anmerkung 1 0 30 442 2s 95 100 495 2 110 100 520 3 39 100 311 4-6 30 311 isenthalp 4-6 30 292 isentrop 4-6 30 301 real 2. ε WP = 307. 3. P = 3,9 kw. 4. t = 100 C. 5. s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 31
Aufgabe 14 1. 0 Q & = 404 kw. 2. s. Vorlesungs- bzw. Labormitschrift. 32