Файл: Термодинамические циклы.doc

Сделать презентацию

Скачать файл (0,53Мб)

Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Решение задач

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 09.11.2023

Просмотров: 254

Скачиваний: 12

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

МИНИСТЕРСТВО ТРАНСПОРТА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ «РОССИЙСКИЙ УНИВЕРСИТЕТ ТРАНСПОРТА»
(РУТ (МИИТ))Кафедра: «Теплоэнергетика и водоснабжение на транспорте»КУРСОВАЯ РАБОТАПо дисциплине: «ТЕХНИЧЕСКАЯ ТЕРМОДИНАМИКА»Тема:«Термодинамические циклы»Рецензент СтудентК.т.н., доцент Драбкина Е.В. Соколов А.И. Шифр: 1910-ц/ЭНб-2409 . .(подпись) (подпись) . .(дата) (дата)Москва 2022Задача №1.Для заданного кругового процесса (цикла), совершаемого рабочим телом в соответствии с табл. П1 и П3, определить: Параметры состояния (P, V, T) в переходных точках;Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах;Величину работы и теплоты для всех процессов ( , , );Термический и относительный термический КПД;Построить цикл в PV и TS координатах. Исходные данные (последняя цифра шифра 9, вариант 1 в табл. П3): м³/кг; ºС ( К); ; кДж/кг.Процессы: 1-2 (dq=0, Р₂>Р₁), 2-3 (P=const), 3-4 (Т=const), 4-1 (v=const);Объемный состав газа: ,

, .
Решение.
Средняя молекулярная масса смеси газов равна сумме произведений объемных долей на молекулярные массы отдельных газов, составляющих смесь:

,

кг/кмоль, кг/кмоль, кг/кмоль.

Получим:

кг/кмоль=0,03064 кг/моль.

Газовую постоянную смеси газов определим по формуле:

,

(Дж/моль·К) – универсальная газовая постоянная.

Получим:

Дж/кг·К.

Далее определим изохорную и изобарную теплоемкость смеси. Для этого определим объемные теплоемкости каждого из компонентов смеси, используя формулу Майера. Имеем:

;

,

где - число степеней свободы молекулы каждого газа.

Дж/кг·К, Дж/кг·К, Дж/кг·К.

Для ( ):

Дж/кг·К;

Дж/кг·К.

Для ( ):

Дж/кг·К; Дж/кг·К.Для ( ): Дж/кг·К; Дж/кг·К.Получим для смеси: ; ; Дж/кг·К; Дж/кг·К.Показатель адиабаты смеси: .Далее определим параметры в основных точках цикла.1-2: процесс адиабатный, К , м³/кг, .Точка 1:По уравнению Менделеева-Клапейрона: ; ; Па=0,747 бар.Точка 2: ; м³/кг.Из уравнения адиабаты следует, что: ; ; К.По уравнению Менделеева-Клапейрона:

; ; Па=23,039 бар.Для обратимого адиабатного процесса , поэтому он также является изоэнтропным, поэтому: и ; Дж/кг·°С.В адиабатном процессе работа определяется следующим образом: ; Дж/кг= -339,7кДж/кг.По второму закону термодинамики: ; ; кДж/кг; ; Дж/кг =468,7кДж/кг.Техническая работа: кДж/кг.2-3: процесс изобарный, бар, м³/кг, К, кДж/кг.Количество теплоты, сообщенное телу в изобарном процессе при постоянной теплоемкости, равно: .Отсюда выразим температуру : ;

К.

По уравнению Менделеева-Клапейрона:

;

;

м³/кг.

Работа определяется следующим образом:

;

Дж/кг =192,6кДж/кг.

Для изобарного процесса при постоянной теплоемкости изменение энтропии находится следующим образом:

;

Дж/кг·К;

Дж/кг·К.

По второму закону термодинамики:

;

;

кДж/кг.

Техническая работа:

кДж/кг.

3-4: процесс изотермический, К, бар, м³/кг, м³/кг.

По уравнению Менделеева-Клапейрона:

;

;

Па=3,671 бар.

Энтальпия и внутренняя энергия смеси газов в изотермическом процессе не меняются, то есть:

и .

В изотермическом процессе количество подведенной к рабочему телу теплоты численно равно работе изменения объема: