Файл: Контрольная работа по дисциплинемеждисциплинарному курсумодулю Техническая термодинамика.docx

При проверке параметров четвертой точки должно выполняться равенство:



(21)

0,37 ∙ 10⁶ ∙ 0,853 = 291 ∙ 1084.

315610 = 315444.

Равенство выполняется.

Удельная энтропия в характерных точках цикла

Удельную энтропию в характерных точках можно определить по следующей формуле:



(22)

где – массовая теплоемкость при постоянном объеме,

– абсолютная температура в начальной точке процесса, К;

– абсолютная температура при нормальных условиях,



– удельный объем в начальной точке процесса, м³/кг;

– удельный объем при нормальных условиях,









Результаты определения параметров в точках сводятся в таблицу 3.

Таблица 3 – Параметры рабочего тела в характерных точках

№ точки	Р, 105Па	V, м3/кг	t, 0C	T, K	U, кДж/кг *	i, кДж/кг **	S, кДж/(кг*К)
1	1,0	0,8530	20	293	18,04	23,86	0,127
2	52,8	0,0502	637	910	574,57	759,94	0,325
3	52,8	0,1104	1729	2002	1559,56	2062,69	1,265
4	3,7	0,8530	811	1084	731,52	967,52	1,307

---

*U =C_v t,

**i = C_p t

2.6 Изменение внутренней удельной энергии

Для всех процессов, кроме изотермического, изменение удельной внутренней энергии можно определить по формуле:



(23)









Данные расчетов занесем в таблицу 4

Таблица 4 – Параметры для каждого процесса

№ процессов	U, кДж/кг	i, кДж/кг	S, кДж/(кг*К)	Примечания
1-2 2-3 3-4 4-1	556,5 985,0 -828,0 -713,5	736,08 1302,75 -1095,17 -943,66	0,198 0,940 0,042 -1,180
Всего:	U =0	i =0	S =0	-

Удельная работа газовой смеси

Для процесса 1-2 (политропный) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:



(24)

где - абсолютное давление в начальной и конечной точках процессах, Па;

– удельный объем в начальной и конечной точках процесса, м³/кг,



Для процесса 2-3 (изобарный) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:



(25)



Для процесса 3-4 (политропный) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет находиться из уравнения (24).

---

Для процесса 4-1 (изохорный) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:



(26)

Удельное количество теплоты

Удельное количество теплоты, Дж/кг, для процессов 1-2 и 3-4 (политропные) будет равно:



(27)

где К – показатель адиабаты, К=1,32,





Удельное количество теплоты, Дж/кг, для процесса 2-3 (изобарный) будет

равно:



(28)


Удельное количество теплоты, Дж/кг, для процесса 4-1 (изохорный) будет равно:



(29)



Если в результате вычисления получается положительное число, то теплота подводится, а если отрицательное - теплота отводится.

Удельная располагаемая работа (полезная) в процессах, Дж/кг:

Для изохорного 4-1



(30)



Для изобарного 2-3





Для политропного 1-2 и 3-4



(32)





Данные расчетов заносят в таблицу 5

Таблица 5 - Параметры (удельная работа газовой смеси, удельное количество теплоты, удельная располагаемая работа, коэффициенты распределения энергии в процессе) в каждом процессе.

---

№ процессов	q, кДж/кг
1-2 2-3 3-4 4-1	111,3 1302,8 55,2 -713,5	-449,1 317,9 890,9 0	-628,5 0 1157,6 230,3	5 0,76 -15 1	-4,04 0,24 16,1 0
Всего:	 q=759,7	l = 759,7	l I=759,7	-	-

2.10. Определение l_Ц,_t, P_i

Полезная работа газа за цикл определяется:



Термический к.п.д.:





Среднецикловое давление (индикаторное):

3 ПОСТРОЕНИЕ ЦИКЛА В КООРДИНАТНЫХ ОСЯХ

3.1 Построение цикла в координатах p-v

Для определения промежуточных точек необходимо при общем политропном процессе принять значение удельного объема в пределах значений начальной и конечной точек процесса. Из уравнения (33) определим давление для принятой промежуточной точки, МПа,



(33)



(34)

Для изохорного и изобарного процессов промежуточные точки определять нет необходимости.

Назначим промежуточные точки для процессов 1-2 и 3-4 (политропные).

---

Тогда из уравнения (32) для 1-2 и 3-4 процессов получим:





V,м³/кг

Р, Па

2

1


Рисунок 2 – Построение цикла в координатах p-v

3.2 Построение цикла в координатах T-S

Выбираем температуры для промежуточных точек:

T_1-2 = 500 К.

T_2-3 = 1500 К.

T_3-4 = 1800 К.

T_4-1 = 600 К.

Значение удельного объема, м3/кг, для процесса 1-2 (политропный)

определим по формуле:



(35)





Значение удельного объема, м3/кг, для процесса 2-3 (изобарный) определим по формуле:



(36)





Значение удельного объема, м3/кг, для процесса 3-4 (политропный) определим по формуле:



(37)



м³ / кг.

Значение удельного объема, м³/кг, для процесса 4-1 (изохорный) определим по формуле:



(38)

---