Файл: Методические указания и задание к контрольнокурсовой работе для студентов заочного обучения.doc

Министерство образования Российской Федерации
Тульский государственный университет
Кафедра автомобилей и автомобильного хозяйства


ТЕПЛОТЕХНИКА
Методические указания и задание

к контрольно-курсовой работе

для студентов заочного обучения

Тула 2022

Газовый цикл

Цикл отнесен к 1кг воздуха. Принимаем:
С_р = 1,005 кДж/(кгК);

С_v = 0,718 кДж/(кгК);

R = 287 Дж/(кгК)/
Требуется:

1. 
   определить параметры р, v, T, u, h для основных точек цикла;
   
2. 
   построить цикл: а) в координатах р-v, б) в координатах Т-s.
   

Каждый процесс должен быть построен по двум – трем промежуточным точкам;

3. 
   найти n, c, u, h, s, q, l для каждого процесса, входящего, в состав цикла;
   
4. 
   определить работу цикла l_ц, термический к.п.д. и среднее индикаторное давление р_i;
   
5. 
   полученные результаты поместить в таблицах 1 и 2.
   

Примечание: данные к заданию составлены в виде циклов, изображенных в координатах р-v, без учета масштаба, в соответствии с номером варианта.

Таблица 1

Точки	р, ат	v, м3/кг	T, К	u, кДж/кг	h, кДж/кг
1
2
3
4

Таблица 2

Процессы	n	c, кДж/кг	u, кДж/кг	h, кДж/кг	s, кДж/кг	q, кДж/кг	l, кДж/кг
1-2
2-3
3-4
4-1

---

Методические указания. При расчетах считать воздух идеальным газом, а его свойства не зависящими от температуры.

В качестве примера приведен результат расчета варианта №29.

1. 
   Определение параметров р, v, T, u, h для основных точек цикла;
   

Адиабатный процесс 1-2




Изохорный процесс 2-3


Изобарный процесс 4-1



Политропный процесс 3-4



Значения удельной внутренней энергии (u) и энтальпии (h) определим по уравнениям: u_i=c_vT_i, h_i=c_pT_i
Полученные результаты поместим в таблицу 1

Таблица 1

Точки	р, Па	v, м3/кг	T, К	u, кДж/кг	h, кДж/кг
1	98100	0,799	273	196	274
2	492955	0,252	433	311	435
3	580234	0,252	509	365	512
4	98100	0,987	338	243	340

---

2. 
   Нахождение n, c, u, h, s, q, l для каждого процесса, входящего, в состав цикла;
   

Теплоемкость адиабатного процесса равна 0

Теплоемкость политропного процесса 3-4 равна


Изменение энтропии, теплота и работа отдельных процессов

Процесс 1-2



Процесс 2-3



Процесс 3-4



Процесс 4-1



Проверки

.
Для отдельных процессов

Таблица 2

Процессы	n	с, кДж/кг К	u, кДж/кг	h, кДж/кг	s, кДж/кг	q, кДж/кг	l, кДж/кг
1-2	1,4	0	115	161	0	0	-115
2-3		0,718	54	77	0,116	54	0
3-4	1,3	-0,239	-122	-172	0,098	41	163
4-1	0	1,005	-47	-66	-0,214	-65	-18
			ui	hi	si	qi	li
			0	0	0	30	30

3. 
   Построение цикла: а) в координатах р-v, б) в координатах Т-s.
   

Промежуточные точки находятся следующим образом:

---

• 
  p-v диаграмма, адиабатный или политропный процессы
  

, где v_i выбирается в интервале (v₁-v₂) произвольно, а p_i рассчитывается и т.д.,

• 
  T-s диаграмма, изобарный, изохорный, политропный процессы
  

, где Т_i выбирается в интервале (Т₁-Т₂), а s_i рассчитывается и т.д.

Точка 1 на T-s диаграмме выбирается произвольно с расчетом получения всех построений в правосторонней положительной системе координат.

p-v диаграмма

T-s диаграмма

4. 
   Определение работы цикла l_ц, термического к.п.д. и среднего индикаторного давления р_i.
   

,

где q₁ - сумма всех теплот со знаком +.
Литература

1. 
   Задачник по технической термодинамике и теории тепломассообмена: Учеб. пособие для энергомашиностроит. спец. вузов / В.Н. Афанасьев, С.И. Исаев, И.А. Кожинов и др.; Под ред. В.И. Круглова и Г.Б. Петражицкого. - М.: Высшая школа, 1986. - 383 с.
   

---