Помощничек
Главная | Обратная связь


Археология
Архитектура
Астрономия
Аудит
Биология
Ботаника
Бухгалтерский учёт
Войное дело
Генетика
География
Геология
Дизайн
Искусство
История
Кино
Кулинария
Культура
Литература
Математика
Медицина
Металлургия
Мифология
Музыка
Психология
Религия
Спорт
Строительство
Техника
Транспорт
Туризм
Усадьба
Физика
Фотография
Химия
Экология
Электричество
Электроника
Энергетика

Основные зависимости термодинамических процессов



Процесс Характеристика процесса Зависимость между параметрами Количество теплоты Изменение энтропии
Изохорный v=const
Изобарный р=const
Изотермический T=const
Адиабатный s=const

Пример расчета второго раздела задания

Рассчитать идеальный цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты. Рабочее тело – воздух.

Исходные данные:

1) начальное давление р 1= 0,100 МПа;

2) начальная температура Т1 = 293 К;

3) степень сжатия e = 12;

4) степень повышения давления l = 1,5;

5) степень предварительного расширения r = 1,6.

Определить:

1) значения параметров и функций состояния воздуха (р, v, T, u, i, s) для характерных точек цикла;

2) суммарные количества теплоты подведенной q1 и отведенной q2, работу цикла lц, термический к.п.д. цикла ht;

3) для каждого из процессов изменение внутренней энергии Du, энтальпии Di, энтропии Ds, теплоту процесса q и работу процесса l;

 

Построить цикл в координатах p-v и T-s, нанеся основные точки цикла и координаты трех промежуточных точек, составляющих его процессов.

 

Решение

При расчетах считаем воздух идеальным газом, а его свойства - не зависящими от температуры. Принимаем: R=287 Дж/(кг×К); к=1,4; cp=1,005 кДж/(кг×К); cv=0,718 кДж/(кг×К). Расчет ведется для одного килограмма воздуха.

1. Расчет параметров и функций состояния в точках цикла:

Точка 1

р1 = 0,100 МПа, Т1 = 293 К,

= 0,814м3/кг,

= 0,718·(293-273) = 14,36 кДж/кг,

= 1,005·(293-273) = 20,10 кДж/кг,

= 0,075 кДж/(кг×К).

Точка 2

= 0,1·106·121,4 = 3,242 МПа,

= 293·120,4 = 792 К, = 0,070 м3/кг,

=0,718·(792-273) = 372,64 кДж/кг,

=1,005·(792-273) = 521,60 кДж/кг,

= 0,075 кДж/(кг×К).

Точка 3

= 3,242·106·1,5 = 4,863 МПа,

= 792·1,5 = 1188 (К), = 0,070 м3/кг,

= 0,718·(1188-273) = 656,97 кДж/кг,

= 1,005·(1188-273) = 919,58 кДж/кг,

= 0,367 кДж/(кг×К).

Точка 4

= 4,863 МПа,

= 1188·1,6 = 1901 К, = 0,070·1,6 = 0,112 м3/кг,

= 0,718·(1901-273) = 1168,76 кДж/кг,

= 1,005·(1901-273) = 1635,94 кДж/кг,

= 0,839 кДж/(кг×К).

Точка 5

= 0,100·106·1,61,4·1,5 = 0,290 МПа,

= 0,841 м3/кг, = 849 К,

= 0,718·(849-273) = 413,57 кДж/кг,

= 1,005·(849-273) = 578,8 кДж/кг,

=0,839 кДж/(кг×К).

2. Удельное количество подведенной теплоты:

= 0,718·(1188-792) = 284,33 кДж/кг,

= 1,005·(1901-1188) = 716,36 кДж/кг,

= 284,33+716,36 = 1000,69 кДж/кг.

Удельное количество отведенной теплоты

= 0,718·(849-293) = 399,21 кДж/кг.

Удельная работа цикла

= 1000,69-399,21 = 601,48 кДж/кг.

Термический к.п.д. цикла:

0,60 или

0,60.

3. Изменение внутренней энергии Du, энтальпии Di, энтропии Ds, теплоты процессов q и работы процессов l цикла.

Процесс 1-2 (адиабатный процесс):

Du1-2 = u2 – u1 = 372,64 – 14,36 = 358,28 кДж/кг;

Di1-2 = i2 – i1 = 521,60 – 20,10 = 501,50 кДж/кг;

Ds1-2 = 0;

q1-2 = 0;

l1-2 = - Du1-2 = - 358,28 кДж/кг.

Процесс 2-3-4 (изохорный и изобарный процессы):

Du2-3-4 = u4 – u2 = 1168,76 – 372,64 = 796,12 кДж/кг;

Di2-3-4 = i4 – i2 = 1635,94 – 521,60 = 1114,34 кДж/кг;

Ds2-3-4 = s4 – s2 = 0,839 – 0,075 = 0,764 кДж/(кгK);

q2-3-4 = q1' + q1" = 1000,69 кДж/кг;

l2-3-4 = q2-3-4 - Du2-3-4 = 1000,69 – 796,12 = 204,57 кДж/кг.

Процесс 4-5 (адиабатный процесс):

Du4-5 = u5 – u4= 413,57 – 1168,76 = – 755,19 кДж/кг;

Di4-5 = i5 – i4 = 578,80 – 1635,94 = – 1057,14 кДж/кг;

Ds4-5 = 0;

q4-5 = 0;

l4-5 = – Du4-5 = 755,19 кДж/кг.

Процесс 5-1 (изохорный процесс):

Du5-1 = u1 – u5 = 14,36 – 413,57 = – 399,21 кДж/кг;

Di5-1 = i1 – i5 = 20,10 – 578,80 = – 558,70 кДж/кг;

Ds5-1 = s1 – s5 = 0,075 – 0,839 = – 0,764 кДж/(кгK);

q5-1 = - q2 = – 399,21 кДж/кг;

l5-1 =0.

Результаты расчета представлены в табл. 5.

 

Таблица 5




©2015 studenchik.ru Все права принадлежат авторам размещенных материалов.

Президентские телки VIP эскорт