Файл: Расчет круговых процессов.docx

;



Точка 2

Дано: .

Степень сжатия:

(3)

откуда находим удельный объем

(4)



Температура в конце адиабатного сжатия:

(5)

где - показатель адиабаты воздуха, как двухатомного газа (справочная величина);



Давление в конце адиабатного сжатия:

(6)




Точка 3

Дано: , так как процесс 2-3 – изобарный, .

Количество подведенной теплоты:

(7)

где -массовая теплоемкость воздуха, как двухатомного газа, при постоянном давлении, ;

(8)

тут - мольная теплоемкость воздуха при постоянном давлении (справочные данные),

---

;

- молярная масса воздуха (справочные данные), ;



из (7)

(9)



Из соотношения параметров в изобарном процессе:

(10)

отсюда

(11)



Точка 4

Дано: , так как процесс 4-1 – изохорный.

Давление в конце адиабатного расширения:

(12)

откуда

(13)



Температуру в конце адиабатного сжатия определяем из соотношения параметров в изохорном процессе 1-4:

(14)



Количество отведенной теплоты:

(15)

где -массовая теплоемкость при постоянном объеме, ;

(16)

тут - мольная теплоемкость воздуха, как двухатомного газа при постоянном объеме (справочные данные),

---

;



тогда по формуле (15)



Полезная работа:

(17)



Термический к.п.д. цикла:

(18)





Рисунок 3 - Цикл двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при в и координатах

Задача 4.

Определить основные параметры рабочего тела в переходных точках идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты, также степень сжатия, термический к.п.д и полезную работу, если заданы характеристики цикла = 1,4 и  =1,3 В начальной точке цикла р₁=0,1 МПа, t₁=80⁰С и степень сжатия . Теплоемкость воздуха считать независящей от температуры. Рабочее тело 1 кг воздуха. Изобразить цикл в PV и TS-диаграммах.
Решение:

Точка 1

В точке 1 давление = 0,1 МПа, температура Удельный объем найдем по формуле



Точка 2

Степень сжатия  = 16 возьмем из предыдущий задачи. Так как получаем



Из уравнения адиабаты следует, что



Находим давление в точке 2

---

Точка 3

Степень повышения давления в изохорном процессе

Тогда

Температуру найдем по уравнению



Точка 4

Степень предварительного расширения

Отсюда удельное давление воздуха в точке 4 составит



Так как процесс изобарный, давление в точке 4 будет равно давлению воздуха в точке 3.

Температуру определим по уравнению



Точка 5

Так как процесс 5-1 является изохорным, удельный объем в точке 5 будет равным удельному объему в точке 1:

При адиабатическом расширении справедливо выражение



Давление в точке 5 определяем по уравнению



Определим количество подведенной теплоты



Вычислим количество отведенной теплоты



Полезная работа будет



Термический к.п.д. цикла

Цикл со смешанным подводом теплоты в PV – и TS –диаграммах.

Задача 5

Степень повышения давления в компрессоре газотурбинной установки равна  = 7,6 температура рабочего тела перед соплами турбины равна 800⁰С. В идеальном цикле ГТУ теплота подводится при постоянном давлении. Определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, термический к.п.д,

---

удельную полезную работу цикла, изменение удельной энтропии в процессе подвода теплоты, приняв теплоемкость рабочего тела независящей от температуры. Начальные параметры цикла р₁=0,1 МПа, t₁=27^оС. Изобразить цикл в PV и TS-диаграммах.
Решение
Точка 1

Дано: ;

Уравнение состояния для :

(1)

где - давление, ;

- удельный объем, ;

- газовая постоянная рабочего тела, ;

- температура, ;

отсюда находим удельный объем в точке1

(2)



Точка 2

Дано: ;

Степень увеличения давления:

---