TENTAMEN I TURBOMASKINERNAS TEORI

Relevanta dokument
TENTAMEN I TURBOMASKINERNAS TEORI

TYP-TENTAMEN I TURBOMASKINERNAS TEORI

TENTAMEN I TURBOMASKINERNAS TEORI (lätt modifierat)

ENERGIPROCESSER, 15 Hp

P1. I en cylinder med lättrörlig(friktionsfri) men tätslutande kolv finns(torr) luft vid trycket 105 kpa, temperaturen 300 K och volymen 1.40 m 3.

Lösningar/svar till tentamen i MTM113 Kontinuumsmekanik Datum:

- Rörfriktionskoefficient d - Diameter (m) g gravitation (9.82 m/s 2 ) 2 (Tryckform - Pa) (Total rörfriktionsförlust (m))

Energiteknik I Energiteknik Provmoment: Tentamen Ladokkod: 41K02B/41ET07 Tentamen ges för: En1, Bt1, Pu2, Pu3. 7,5 högskolepoäng

Laborationsuppgift om Hertzsprung-Russell-diagrammet

Tentamen i termisk energiteknik 5HP för ES3, 2009, , kl 9-14.

HYDRAULIK (ej hydrostatik) Sammanfattning

DELPROV 2/TENTAMEN STRÖMNINGSLÄRA FÖR W, VVR OKTOBER 2003, 08:00-11:00 (Delprov), 08:00-13:00 (Tentamen)

7,5 högskolepoäng ENERGITEKNIK II. Provmoment: Ladokkod: Tentamen ges för: Tentamen 41N05B. TentamensKod:

TENTAMEN I KRAFTVÄRMESYSTEM, 5 p RÄKNEDEL

Introduktionsuppgifter till kurserna. Hydraulik och Pneumatik & Fluidmekanisk Systemteknik

Lösningar/svar till tentamen i MTM119/052 Hydromekanik Datum:

Övningstentamen. Syfte med tentamen

Hjälpmedel: Valfri miniräknare, Formelsamling: Energiteknik-Formler och tabeller(s O Elovsson och H Alvarez, Studentlitteratur)

a) Vi kan betrakta luften som ideal gas, så vi kan använda allmänna gaslagen: PV = mrt

Lösningar/svar till tentamen i MTM119 Hydromekanik Datum:

2. Vad innebär termodynamikens första lag? (2p)

Hjälpmedel: Valfri miniräknare, Formelsamling: Energiteknik-Formler och tabeller(s O Elovsson och H Alvarez, Studentlitteratur)

Tillåtna hjälpmedel: Physics Handbook, Beta, kalkylator i fickformat, samt en egenhändigt skriven A4- sida med valfritt innehåll.

50p. Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, annars är det detta datum som gäller:

Personnummer:

1. Det totala tryckfallet från pumpens utlopp, via rörledningen och alla komponenterna tillbaks till pumpens inlopp ges av. p = d

Tentamen i Elkraftteknik för Y

Ö D W & Ö Sida 1 (5) OBS! Figuren är bara principiell och beskriver inte alla rördetaljerna.

Tentamen i Turbomaskiner 7,5 hp

Termodynamik, våglära och atomfysik (eller rätt och slätt inledande fysikkursen för n1)

Givet: ṁ w = 4.50 kg/s; T 1 = 20.0 C; T 2 = 70.0 C; Voil = 10.0 dm 3 /s; T 3 = 170 C; Q out = 11.0 kw.

A. Egenskaper hos plana figurer (MTM458)

Lösningar/svar till tentamen i MTM060 Kontinuumsmekanik Datum:

Tentamen Elenergiteknik

Lektion 3: Verkningsgrad

DIMENSIONSANALYS OCH LIKFORMIGHETSLAGAR

Personnummer:

Tentamen (TEN1) TMEI01 Elkraftteknik

TENTAMEN STRÖMNINGSLÄRA FÖR W, VVR120 8 JANUARI 2005, 08:00-13:00

Om-Tentamen Inledande kurs i energiteknik 7,5hp. Lösningsförslag. Tid: , Kl Plats: Östra paviljongerna

Hydraulik - Lösningsförslag

GÖTEBORGS UNIVERSITET Institutionen för fysik LÖSNINGAR TILL TENTAMEN I MEKANIK B För FYP100, Fysikprogrammet termin 2

Tentamen i teknisk termodynamik (1FA527)

Tentamen i: Hydraulik och Pneumatik. Totalt antal uppgifter: Datum: Examinator: Hans Johansson Skrivtid:

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära grk, TMHL07, kl 8-12 DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel) LÖSNINGAR

Miniräknare + Formelblad (vidhäftat i tesen) 50 p

Varför blåser det och hur mycket energi finns det i vinden

Lösningsförslag Tentamen i Turbomaskiner 7,5 hp

Lösningar/svar till tentamen i MTM119 Hydromekanik Datum:

t = 12 C Lös uppgiften mha bifogat diagram men skissa lösningen i detta förenklade diagram. ϕ=100 % h (kj/kg) 3 (9)

Strålningsfält och fotoner. Våren 2016

bh 2 π 4 D2 ] 4Q1 πd 2 =

TFEI02: Vågfysik. Tentamen : Lösningsförslag

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

ARBETSGIVANDE GASCYKLER

MMVA01 Termodynamik med strömningslära Exempel på tentamensuppgifter

Transportfenomen i människokroppen

WORKSHOP: EFFEKTIVITET OCH ENERGIOMVANDLING

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära; grk, TMMI17, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

kanal kanal (Totalt 6p)

TENTAMEN I LINJÄR ALGEBRA OCH NUMERISK ANALYS F1, TMA671

Tentamen på del 1 i kursen Elinstallation, begränsad behörighet ET

Tentamen för TFYA87 Fysik och Mekanik

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings universitet

1. Kraftekvationens projektion i plattans normalriktning ger att

Inlämningsuppgift 2. Figur 2.2

Tentamen i teknisk termodynamik (1FA527) för F3,

Lektion 5: Innehåll. Bernoullis ekvation. c 5MT007: Lektion 5 p. 1

= 1 E {σ ν(σ +σ z x y. )} + α T. ε y. ε z. = τ yz G och γ = τ zx. = τ xy G. γ xy. γ yz

Energitransport i biologiska system

Hydrodynamik Mats Persson

Rättningstiden är i normalfall 15 arbetsdagar, till detta tillkommer upp till 5 arbetsdagar för administration.

Linköpings tekniska högskola IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 8. strömningslära, miniräknare.

Tentamen i Elkraftteknik 3p

HYDRAULIK Grundläggande ekvationer I

Linköpings tekniska högskola Exempeltentamen 5 IEI / Mekanisk värmeteori och strömningslära. Exempeltentamen 5. strömningslära, miniräknare.

P R O B L E M

Tryckfel i K. Vännman, Matematisk Statistik, upplaga 2:13

TentamensKod: Tentamensdatum: 16 januari 2018 Tid: Hjälpmedel:

2-52: Blodtrycket är övertryck (gage pressure).

4 Varför känner du dig frusen då du stiger ur duschen? Detta beror på att värmeövergångstalet är mycket större för en våt kropp jmf med en torr kropp?

Vätskans densitet är 770 kg/m 3 och flödet kan antas vara laminärt.

Tekniska Högskolan i Linköping, IKP Tore Dahlberg TENTAMEN i Hållfasthetslära; grk, TMMI17, kl DEL 1 - (Teoridel utan hjälpmedel)

Tentamen i El- och vågrörelselära,

Tentamen i Termodynamik och Statistisk fysik för F3(FTF140)

Figur 1: Två torksteg. För att kunna bestämma specifik luftförbrukning, måste vi veta luftens fuktkvotsändring, l = Y Y = Y 5 Y 1 (2)

Tentamen i Mekanik - Partikeldynamik TMME08

Lösningsförslag/facit till Tentamen. TSFS04 Elektriska drivsystem 5 mars, 2012, kl

Lösningsförslag/facit till Tentamen. TSFS04 Elektriska drivsystem 11 mars, 2013, kl

MITTHÖGSKOLAN, Härnösand

undanträngda luften vilket motsvarar Flyft kraft skall först användas för att lyfta samma volym helium samt ballongens tyngd.

Elenergiteknik. Industrial Electrical Engineering and Automation. Energi och effekt. Extra exempel

Lathund fo r rapportskrivning: LATEX-mall. F orfattare Institutionen f or teknikvetenskap och matematik

Tentamen: Lösningsförslag

Magnus Persson och Linus Zhang Teknisk Vattenresurslära LTH DUGGA 2/TENTAMEN Vatten, VVR145 7 MAJ 2009, 08:00-10:30 (Dugga), 08:00-13:00 (Tentamen)

TENTAMEN I DYNAMISKA SYSTEM OCH REGLERING

Hydraulvätskans inverkan på systemförluster

Försättsblad till skriftlig tentamen vid Linköpings Universitet

Transkript:

Kraftverksteknik TMT JK/MG/IC 9-4- TENTAMEN I TURBOMASKINERNAS TEORI Tisdagen den te april 9, kl. 8.-., sal M:L Hjälpmedel: OBS! Räknedosa, Tefyma Skriv endast på papperets ena sida Börja för varje ny uppgift på nytt papper Namn överst på varje papper Teorifrågor Uppgift (4 p Dimensionsanalysen för geometriskt likformiga, kompressibla turbomaskiner gav resultatet: h s Δ N D η P m ρ ND ND,, = f,, γ ρ ρ μ, 3 5 3 N D ND a Och skrevs om m.h.a. enkla termodynamiska samband till m RT,, =,,, γ P ΔT ρnd ND η f P T DP μ γ γrt Ofta förenklas den nedre varianten av ovanstående uttryck till P ΔT m T N, η, = f, P T P T a Vilka antaganden har gjorts för att komma hit? (p b Hur ser en typisk kompressormap, P P f ( m T P =, ut? I svaret skall isolinjer för N T och η vara inritade (p c Hur beräknas temperaturförhållandet över kompressorn ut med ovanstående information?

Uppgift (3p Med referens till figuren nedan kan vridmomentet på en turbomaskins axel skrivas: τ A = m r ( c rc θ θ Härled Eulers ekvation med denna start. Ledtråd: Ω = U/r Uppgift 3 (3p Redovisa de tre huvudtyperna av vattenturbiner med avseende på a Geometrisk utformning b användningsområde c Reglering Uppgift 4 (4p: Den teoretiska uppfordringshöjden för en radialpump med bakåtsvepta skovlar ser ut som nedan. H V

a Vilka förluster uppstår och hur påverkar de pumpkurvan? Rita i diagram. b Hur ser den teoretiska kurvan ut med framåtsvepta skovlar Uppgift 5 (p: Förklara, gärna med Mollier diagram, skillnaden mellan isentrop och polytrop verkningsgrad. Uppgift 6 (4p: a Vindkraft: Vad beskriver Betz lag. Förklara varför det förhåller sig som Betz säger. (p b I moderna vindkraftverk är antalet blad mycket lågt. Varför är det så? Vilka konsekvenser har detta för tip speed ratio, J =Ω R C x och vridmomentet vid uppstart (låg rotationshastighet? (p

Beräkningsuppgifter Uppgift 7 (5p En axialkompressor ska läggas ut för följande data: Flöde: 5 kg/s Tryckförhållande: 9 Varvtal: 95 rpm Polytropverkningsgrad:.95 - Navdiameter i inlopet:.4 m Hub-tip-förhållandei inlopet:.55 Alpha3 (vinkel efter ledskenorna : 8.8 Inloppstillståndet är. bara och 5 C Reaktionsgraden är 5 % (beta = alfa3 och steget är ett repeating stage som kännetecknas av att utloppet är samma som inloppet eller vice versa. Medelaxialhastigheten är 5 % högre än inloppsstegets och mittsnittet är konstant genom hela kompressorn. ( y y Δ h = U c c a Sök temperaturen efter kompressorn (3 p b Sök antalet steg ( p

Uppgift 8 (5p: Ett tänkt vindkraftverk har en uteffekt som funktion av vindstyrkan enligt nedanstående diagram. Under 4 m/s och över producerar verket ingen el. 8 7 6 effekt (kw 5 4 3 5 5 5 vindstyrka (m/s Vindmätningar från en plats nära den där verket är tänkt att placeras sammanfattas i nedanstående tabell (6.84% av tiden blåser det mellan och.4 m/s: från (m/s till (m/s medel (m/s andel av tid (% 6.5 5.75.63.5 6.4 3.45.5 8.5.4 9.45 3.9 6.5 8.4 7.45.57 4.5 6.4 5.45 4.99.5 4.4 3.45.8.4. 6.84 sum a Uppskatta vindkraftverkets svepta area under antagandet att effektkoefficienten vid bästa punkt är.5 och att mekaniska- och generatorförluster kan försummas. Densiteten antas vara. kg/m3. b Vilken medeleffekt kommer verket att ha?

Uppgift 9 (5p En kompressorkaskad har ett delning-korda förhållande (space-chord ratio som är sl= (ett. Bladens ' ' inloppsvinkel α = 4 grader och utloppsvinkeln α = grader. Uppskatta deviationen och utloppsvinkel m.h.a. Howells empiriska samband: δ * = mθ s l n * med m =.3( a l + α 5 och n =.5. Antag max camber vid 4% av kordan, a=.4l. ( Uppgift (5p Enligt tillverkaren har en pump följande egenskaper. Flöde (m 3 /min 4,5 9 3,5 8,,5 Uppfodringshöjd (m 3,7 9 3,6 Pumpen körs med varvtalet v/min, är ansluten till ett rör av längden 59 m och med en innerdiameter på.3 m. Röret mynnar ut i det fria vid en nivå av 5 m över sugtankens vattennivå. Rörfriktionskoefficienten antas konstant, λ=.3. I ledningen finns engångsmotstånd med en sammanlagd tryckförlust motsvarande den för en 6 m lång ledning. Mediet är vatten med densiteten ρ = kg/m3 och viskositeten. Pa. s. a Bestäm flöde som pumpen lämnar. (p b Vad blir rörfriktionskoefficienten om den dimensionslösa ytråheten ε d =.4 (p c Beräkna effekten om verkningsgraden antas vara η =,85 (p Totalt +=4 p Lycka till!

Formelsammling Bernoulli s ekv. c c p + ρ + ρ g z = p + ρ + ρ g z +Δp Tryckförluster i rör med l ρc Δp f = ζi + λ engångsförluster d Haalands formel. 6.9 ε d.8log + / λ Re 3.7 Energi ekv. dq dwx d = h + c + g z Totalentalpi h = h+ c + g z Impulsmoment M = m ( r cθ r cθ Isentropsamband T ( = konst. p κ f Eulers turbin ekv. ( W t ΔWt = = U cθ Ucθ > m Eulers pump ekvation Δ Wc = Ucθ Ucθ > Eulers ekv. ( Δ h = U c U c = c + U w ( U U + ( w w Reaktionsgraden R = c c + U U + w w Specifikt varvtal ( Specifikt varvtal ( Inkompressibel Karakteristika ( Kompressibel Karakteristika Teoretiskt vindeffekt Verklig effekt κ θ θ ( ( ( / 3/ 4 φ N s = = ψ NQ / ( gh 3/ 4 N( P ρ ( 5/ 4 / / P N ˆ / sp = = 5/ 4 ψ gh gh P Q ρ ND, η, = f, 3 5 3 ND ρ ND ND μ Δ hs P m N N,, f, ρ D, D η =, 3 5 γ 3 N D ρn D ρnd μ a 3 P = Q Δ p = AU ρu = ρau Teoretiskt 3 = P ρ ηmekanisk ηgenerator P C AU