Определение энергетических характеристик процессов, образующих цикл

Политропное сжатие рабочего тела

Изохорный подвод теплоты

Изобарный подвод теплоты

Политропное расширение рабочего тела

Изохорный отвод теплоты от рабочего тела

Расчёт работы цикла

Расчёт термического КПД цикла

Термический КПД идеального цикла Карно

ТЕХНИЧЕСКОЕ ЗАДАНИЕ

Рассчитать идеальный термодинамический цикл двигателя внутреннего сгорания. В качестве рабочего тела принять воздух с начальными параметрами p₁=0,1 МПа и Т₁. Процессы сжатия и расширения рабочего тела в ДВС считать политропными.

В таблице исходных данных приведены следующие характеристики цикла ДВС:

- степень сжатия (ε);

- степень повышения давления (λ);

- степень предварительного расширения (ρ);

- показатели политропных процессов сжатия и расширения n₁ и n₂

3.1. Определить параметры состояния рабочего тела (p, v, T) в характерных точках цикла.

3.2. Определить для каждого процесса, в составе цикла следующие энергетические характеристики:

- количество теплоты (q);

- работу процесса (l);

- изменение внутренней энергии (∆u);

- изменение энтальпии (∆h);

- изменение энтропии (∆s).

3.3. Определить работу цикла (l_ц).

3.4. Определить термический КПД цикла (η_т) и сравнить с КПД цикла Карно (η_ТК), имеющего одинаковые с рассчитываемым циклом максимальное и минимальное значение температуры.

3.5. По результатам расчёта построить на p-v диаграмме в соответствующем масштабе термодинамический цикл двигателя внутреннего сгорания.

Варианты исходных данных к заданию приводятся в таблице в Приложении.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Архаров, Н. Н. Теплотехника: учебник для вузов / под ред. А. М. Архарова, В. Н. Афанасьева. – М.: Изд-во МГТУ, 2004. – 712 с.

2. Луканин, В. Н. Теплотехника: учебник для вузов / под ред. В. Н. Луканина. – М.: Высшая школа, 2005. – 671 с.

3. Кудинов, В. А. Техническая термодинамика: учеб. пособие для вузов /В. А. Кудинов, Э. М. Карташов. – М.: Высшая школа, 2001. – 263 с.

4. Сборник задач по технической термодинамике: учеб. пособие для вузов / Т. Н. Андрианова [и др.]. – М.: Энергоатомиздат, 1981. – 240 с.

Приложение

Варианты исходных данных к заданию

№	Т1, К	Цикл ДВС	ε	λ	ρ	n1	n2
		Цикл Отто	5,5	4,2	-	1,30	1,40
		6,0	4,0	-	1,32	1,38
		6,5	3,8	-	1,34	1,36
		7,0	3,6	-	1,36	1,34
		7,5	3,4	-	1,38	1,32
		8,0	3,2	-	1,40	1,30
		8,5	3,0	-	1,26	1,28
		5,0	4,0	-	1,28	1,26
		Цикл Тринклера	14,0	1,40	2,0	1,26	1,32
		14,5	1,42	1,95	1,28	1,30
		15,0	1,44	1,90	1,30	1,28
		15,5	1,46	1,85	1,32	1,26
		16,0	1,48	1,80	1,34	1,24
		16,5	1,50	1,75	1,36	1,22
		17,0	1,52	1,70	1,38	1,20
		17,5	1,54	1,65	1,40	1,38
		18,0	1,56	1,60	1,20	1,40
		Цикл Дизеля	18,0	-	1,50	1,20	1,34
		17,5	-	1,55	1,22	1,32
		17,0	-	1,60	1,24	1,30
		16,5	-	1,65	1,26	1,28
		16,0	-	1,70	1,28	1,26
		15,5	-	1,75	1,30	1,24
		15,0	-	1,80	1,32	1,22
		14,5	-	1,85	1,34	1,20