Файл: 1. Изобразить цикл в pv и ts.docx

^{Задание}

1. Изобразить цикл в P-V и T-S - диаграмме и указать из каких термодинамических процессов он состоит.

2. Определить параметры рабочего тела в характерных точках цикла.

3. Определить термический КПД двигателя через параметры цикла.

4. Определить количество подведённой и отведённой теплоты.

5. Сравнить полученный термический КПД с его значением, определённым через подведённую и отведённую теплоту, а также с КПД цикла Карно.

6. Определить работу по процессам цикла и в целом за цикл.

7. Определить полезную и максимальную (эксэргию) работу цикла. Сравнить с её суммарной работой по процессам цикла.

8. Определить изменения внутренней энергии, энтальпии и энтропии рабочего тела по процессам цикла и в целом за цикл.

9. Оценить применимость 1 закона термодинамики к процессам цикла и в целом за цикл.

10. Определить среднее индикаторное давление по параметрам цикла и полезной работе цикла.

11. Построить цикл в P-V и T-S - диаграммах.

12. Определить площадь цикла, эквивалентную полезной работе и указать на диаграмме P - V среднее индикаторное давление.

Исходные данные для расчёта

Смесь по массе



Давление в начале сжатия

Темпера тура в начале сжатия

Степень сжатия двигателя

Степень повышения давления

_{Количеств} о подведённ ой теплоты

Решение:

1. Изображение и анализ идеального цикла ДВС в P-V и T-S диаграммах.

Так, как из исходных данных известно, что степень повышения давления и степень сжатия , это свидетельствует о том, что рассматриваемый нами цикл – это цикл Отто (цикл с подводом теплоты при постоянном объёме).



Рисунок 1 Диаграмма цикла двигателя с подводом теплоты при постоянном объёме в P-V координатах



Рисунок 2 Диаграмма цикла двигателя с подводом теплоты при постоянном объёме в T-S координатах

Идеальный цикл карбюраторного двигателя c подводом теплоты при постоянном объёме состоит из термодинамических процессов:

а – c – адиабатное сжатие рабочего тела

c – z – изохорный подвод теплоты (сгорание топлива)

z – b – адиабатное расширение (рабочий ход)

b – a – изохорный отвод теплоты.

2. Определение параметров рабочего тела в характерных точках цикла.

Для определения параметров рабочего тела необходимо знать:

газовую постоянную для смеси – R

коэффициент Пуассона, показатель адиабаты – k.

Газовую постоянную смеси можно найти из формулы



газовая постоянная компонента смеси

массовая доля компонента смеси



Показатель адиабаты k определим из выражения



теплоемкость в процессах при постоянном давлении

теплоемкость в процессах при постоянном объеме

Массовые теплоёмкости смеси находим из выражений





, массовые теплоёмкости компонентов смеси

Массовые теплоёмкости компонентов смеси определятся из выражений





показатель адиабаты компонента

газовая постоянная компонента

Показатели адиабаты для компонентов



_{Массовые} теплоёмкости компонентов смеси













Теперь найдём и









Зная теплоёмкости и адиабаты найдём показатель адиабаты смеси



Определяем параметры в характерных точках цикла

Параметры точки «а»