Определение параметров рабочего тела
Рассчитываются следующие параметры состояния рабочего тела во всех точках цикла: давление р, удельный объем υ, температура и энтропия .
Например, в точке “ ” давление и температура известны ( и ), тогда
. Учитывая, что в начале координат равна нулю, получим :
В точке ′c′ → , , , и т.д.
Результаты расчетов сводятся в табл. 1.3 и используются в дальнейшем для построения цикла в координатах и .
Таблица 1.3
Параметры рабочего тела
Параметры рабочего тела | Единицы измерения | Точки цикла | ||||
бар | ||||||
М3/кг | ||||||
К | ||||||
кДж/(кг ∙К) |
Расчет процессов цикла
Определяются следующие характеристики процессов: теплоемкость С, изменение внутренней энергии Δu, изменение энтальпии Δi, количество подведенной или отведенной теплоты q, работа расширения или сжатия l. Для расчета используются соответствующие каждому процессу уравнения. Например, для процесса адиабатного сжатия
для процесса подвода тепла по изохоре
для процесса подвода теплоты по изобаре
Аналогично рассчитываются характеристики остальных процессов цикла. Результаты сводятся в табл. 1 .4 . Таблица 1.4
Характеристики процессов цикла
Характеристики процессов | Единицы измерения | Процессы цикла | ||||
кДж/(кг ∙К) | ||||||
кДж/кг | ||||||
кДж/кг | ||||||
кДж/кг | ||||||
кДж/кг |
Расчет характеристик цикла
Определяются следующие характеристики цикла: количество подведенной теплоты количество отведенной теплоты количество теплоты превращенной в полезную работу работа расширения работа сжатия полезная работа термический КПД среднее давление
Расчеты выполняются по следующим формулам:
;
, , .
,
Для того, чтобы убедиться в отсутствии расчетных ошибок, в заключение следует вычислить значение термического КПД по формуле:
. (∗)
Результаты расчетов свести в табл.1.5.
Таблица 1.5
Характеристики цикла
Характеристики цикла | ||||||||
Единицы измерения | кДж/кг | - | бар | |||||
Результаты расчетов |
Исследование цикла
Исследование цикла заключается в оценке влияния на термический КПД цикла степени сжатия степени повышения давления и степени изобарного расширения При этом по формуле (∗) вычисляются значения для нескольких величин в пределах от при постоянных (заданных ) и Далее выполняются расчеты для нескольких значений в пределах от при постоянных ( заданных ) и , а затем для нескольких значений в пределах от до при постоянных (заданных ) и. Результаты расчетов заносятся в табл.1.6.
Таблица 1.6
Результаты исследования цикла ДВС
Характеристика цикла | Постоянные параметры (из табл.1.1) | ||||||||||
Переменные параметры и их значения | |||||||||||
Оформление работы
По данным табл.1.3 стоится цикл в координатах и (с соблюдением масштабов); по данным табл.1.6 – три графика зависимости соответственно от , и (с соблюдением масштабов).
Исходные данные к контрольной работе № 1
Таблица 2
Характеристики газов
Примечание: параметры водяного пара условно приведены к нормальному состоянию.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
1. Крутов В.И. Техническая термодинамика: Учеб. для машиностроительных спец. вузов / В.И. Крутоа, С.И. Исаев, И.А. Кожинов и др.; Под ред. В.И. Крутова. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: Высш.шк 1991 .-384с.
2. Архаров А.М. Теплотехника: Учеб. для студентов вузов / Под общ. ред. В.И. Крутова -М.: Машиностроение, 1986.-432 с.
3. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередача: Учеб. пособие для вузов. - М.: Высш. шк., 1980. - 496 с.
4. Афанасьев В.Н, Задачник по технической термодинамике и теории тепломассообмена: Учеб. пособие для энергомашиностроит. спец. вузов / Под ред. В.И, Крутова и Г.Б. Петражицкого. - М.: Высш шк 1986 -383с.
5. Тихомиров К.В. Теплотехника, теплогазоснабжение и вентиляция. - М.: Стройиздат, 1984. - 274 с.
6. Исаев С.И. Теория тепломассообмена: Учеб. для энергомашино-строит. спец. вузов / С.И. Исаев, И.А. Кожинов, В.И.' Кофанов и др.; Под ред. А.И. Леонтьева. - М.: Высш. шк., 1979. -495 с.
7. ГОСТ 8.417-8. Единицы физических величин - М: Изд-во стандартов, 1932,-40с.