Выбор масштабов построения диаграммы

МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ЦИКЛА ПОРШНЕВОГО ДВС

Исходные данные

Цикл двигателя – с подводом теплоты в изохорно - изобарном процессе.

Давление рабочего тела в исходной точке а цикла (рис. 2.5) – p = 0,085 МПа.

Температура рабочего тела в исходной точке а – Т = 340 К.

Степень сжатия – = 21,0.

Степень повышения давления рабочего тела в изохорном процессе подвода теплоты – = 1,9.

Степень предварительного расширения рабочего телав изобарном процессе подвода теплоты к рабочему телу – = 1,42.

Средний показатель адиабаты процессов сжатия и расширения – k = 1,36;

Универсальная газовая постоянная R = 297 Дж/(кг· К).

Определение значений параметров рабочего тела

В характерных точках цикла

4.2.1. Удельный объем рабочего тела в точке а:

= = … м /кг;

4.2.2. Параметры рабочего тела в точке с:

v = v / = … м /кг;

= … Па;

= … К.

4.2.3. Параметры рабочего тела в точке z':

v = v = … м /кг;

= …. 10 Па;

… К.

4.2.4. Параметры рабочего тела в точке z:

v = v = … м /кг;

= … Па;

= … К.

4.2.5. Параметры рабочего тела в точке b:

v = v = … м ;

= … Па;

= …= 1040 К.

Проверим, используя уравнение состояния идеального газа, правильность вычислений параметров рабочего тела в характерных точках цикла:

= = = = R.

R = = … Дж /(кг ∙ K);

R = = … Дж /(кг ∙ K);

R = = … Дж /(кг ∙ K);

R = = … Дж /(кг ∙ K);

Результаты показывают, что погрешность определения газовой постоянной составляет не более 1%, что подтверждает правильность произведенных вычислений.

Результаты определения параметров в характерных точках цикла заносим в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Параметры	Значение параметров в характерных точках цикла
Наименование	Обозначение	Размерность	a	c	z'	z	b
Давление	p	10 Па
Уд. объем	v	10 м /кг
Температура	T	K

Построение индикаторной диаграммы

Термодинамического цикла

Индикаторная диаграмма цикла строится на миллиметровой бумаге формата А4. Её следует строить таким образом, чтобы считывание информации происходило с минимальной погрешностью.

Диаграмма строится в координатах давление – удельный объем (p – v). На оси ординат откладываются значения давления, а на оси абсцисс – значения удельного объема.

Выбор масштабов построения диаграммы

При выборе масштаба давления m вдоль оси ординат можно руководствоваться следующими соображениями:

– если максимальное давление цикла p < 5,0 ∙ 10 Па, то масштаб давления принимается равным m = 20 ∙ 10 …30 ∙ 10

Па / мм;

– если максимальное давление цикла p ≥ 5,0 ∙ 10 Па, то масштаб давления принимается равным m = 40 ∙ 10 …50 ∙ 10

Па / мм.

Так как в рассматриваемом цикле максимальное давление рабочего тела равно p = p = p = 10,15 ∙ 10 Па, то масштаб давлений принимается равным m = 50 ∙ 10 Па / мм.

Масштаб по оси удельных объемов m выбирают таким образом, чтобы основание графика индикаторной диаграммы находилось в диапазоне 100…150 мм.

Максимальный удельный объем рабочего тела v = v = 1,188 м /кг. Длину основания диаграммы выбираем равной H = 120 мм. Тогда масштаб диаграммы вдоль оси удельных объемов будет равен

m = v / H = v / H = 1,188 / 120 = 0, 01 м / (кг ∙ мм).