ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 04.02.2024
Просмотров: 39
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
v v1 , (10)
2
где ε – степень сжатия (по условию ε=5,9),
v2 0,953/5,9м3/кг.
Абсолютная температура, К,
2 1
Т Т n1 , (11)
где n=k – показатель политропы,
2
Т 2985,91,41 596К.
Абсолютное давление, МПа,
p2=p1·εn, (12)
p2=0,9·105·5,9 1,4= 1,08 МПа.
При проверке параметров второй точки должно выполняться равенство:
р2·v2=Rсм·Т2, (13)
1,08·106·0,162=288·596,
174960≈171648.
Равенство выполняется.?
Определяется в зависимости от характера термодинамического процесса 2-3, которому соответствует изобарный процесс.
Удельный объем, м3/кг,
v3= v2·ρ, (14)
где ρ – степень предварительного расширения (по условию ρ=1,0),
3
v 0,162 1,0 0,162
Абсолютная температура, К,
м3/кг.
Т3= Т2·ρ, (15)
T3=596·1,0= 596 °К.
Абсолютное давление, МПа,
p3=p2, (16)
p3=1,08 МПа.
При проверке параметров третьей точки должно выполняться равенство:
р3·v3=Rсм·Т3, (17)
1,08·0,162=288·596,
174960≈171648.
Равенство выполняется.
Определяется в зависимости от характера термодинамического процесса 4-1, которому соответствует изохорный процесс, а также изобарным процессом 3-4.
Удельный объем, м3/кг,
v4= v1, (18)
v4=0,953 м3/кг.
Абсолютное давление, МПа,
р4
р3
v3 v
, (19)
4
4
р 1,08 0,162 0,18358 МПа.
0,953
Абсолютная температура, К,
Т4= Т3, (20)
Т4=596°К.
При проверке параметров четвертой точки должно выполняться равенство:
р4·v4=Rсм·Т3, (21)
0,183·0,953=288·596,
174399≈171648.
Равенство выполняется.
Удельную энтропию в характерных точках можно определить по следующей формуле:
Ti vi
si cv ln T
Rсм ln v
, (22)
H H
где cv – массовая теплоемкость при постоянном объеме, сv=931 Дж/(кг·°К); Ti – абсолютная температура в начальной точке процесса, К;
Tн – абсолютная температура при нормальных условиях, Tн=273°К; Rсм – удельная газовая постоянная, Rсм=288 Дж/(кг·°К);
vi – удельный объем в начальной точке процесса, м3/кг;
vн – удельный объем при нормальных условиях, vн =0,777 м3/кг,
s1 931 ln 298 / 273 288 ln 0,953 / 0,777 105,156 Дж/кгК;
s2 931 ln 596/ 273 288 ln 0,162 / 0,777 284 Дж/кгК;
s3 931 ln 596/ 273 288 ln 0,162 / 0,777 284Дж/кгК;
s4 931 ln 596 / 273 288 ln 0,953 / 0,777 802 Дж/кгК.
Для всех процессов, кроме изотермического (для которого Δu=0), изменение удельной внутренней энергии можно определить по формуле:
ui cv Ti1 Ti, (23)
u12 931 596 298 277438 Дж/ кг;
u23 931 596 596 0 Дж/ кг;
u41 931 298 596 1016575 Дж/ кг.
Для процесса 1-2 (адиабатный) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:
1 k1
lii1 k 1 pi vi 1 pi1 / pi k
, (24)
где pi, pi+1– абсолютное давление в начальной и конечной точках процесса, Па; vi ,vi+1 – удельный объем в начальной и конечной точках процесса, м3/кг,
1,3121
l 1
80 103 1,184 1 2,5516 1,312 388049,6 Дж.
12
1,312 1
0,08 кг
Для процесса 2-3 (изобарный) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:
li–(i+1)=pi·(vi+1–vi), (25)
l2-3= 2,5516·106·(160,7–84,567)·10-3=194260,9 Дж / кг.
Для процесса 3-4 (изотермический) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:
vi1
lii1 pi vi ln
vi
, (26)
l 1,08 106 0,162 ln
0,953
297432Дж/ кг.
34
0,1607
0,162
Для процесса 4-1 (изохорный) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:
li–(i+1)=0, (27)
l4-1= 0.
Удельное количество теплоты, Дж/кг, для адиабатного процесса 1-2 равно:
qi–(i+1)=0, (28)
q1-2= 0.
Удельное количество теплоты, Дж/кг, для процесса 2-3 (изобарный) будет равно:
qi–(i+1)=cp·(Ti+1–Ti), (29)
q2-3= 1,222·(596 – 596)= 0 Дж / кг.
Удельное количество теплоты, Дж/кг, для процесса 3-4 (изотермический) будет равна:
vi1
qii1 pi vi ln
vi
, (30)
q34 1,08 106 0,162 ln 0,953/ 0,162 314928 Дж/ кг.
Удельное количество теплоты, Дж/кг, для процесса 4-1 (изохорный) будет равно:
qi–(i+1)=cv·(Ti+1–Ti), (31)
q4-1= 931·(298 – 596)= –277438Дж / кг.
Если в результате вычисления получается положительное число, то теплота подводится, а если отрицательное – теплота отводится.
q
t
1
, (32)
где q1 – удельное количество подведенной теплоты в процессах цикла, определяется как сумма удельного количества теплоты отдельных процессов, Дж/кг;
q2 – удельное отведенное количество теплоты в процессах цикла, определяется как сумма удельного количества теплоты отдельных процессов, Дж/кг,
ηt=(0+297432–277438)/(0 +297432)≈0,067.
2
где ε – степень сжатия (по условию ε=5,9),
v2 0,953/5,9м3/кг.
Абсолютная температура, К,
2 1
Т Т n1 , (11)
где n=k – показатель политропы,
2
Т 2985,91,41 596К.
Абсолютное давление, МПа,
p2=p1·εn, (12)
p2=0,9·105·5,9 1,4= 1,08 МПа.
При проверке параметров второй точки должно выполняться равенство:
р2·v2=Rсм·Т2, (13)
1,08·106·0,162=288·596,
174960≈171648.
Равенство выполняется.?
-
Параметры третьей точки
Определяется в зависимости от характера термодинамического процесса 2-3, которому соответствует изобарный процесс.
Удельный объем, м3/кг,
v3= v2·ρ, (14)
где ρ – степень предварительного расширения (по условию ρ=1,0),
3
v 0,162 1,0 0,162
Абсолютная температура, К,
м3/кг.
Т3= Т2·ρ, (15)
T3=596·1,0= 596 °К.
Абсолютное давление, МПа,
p3=p2, (16)
p3=1,08 МПа.
При проверке параметров третьей точки должно выполняться равенство:
р3·v3=Rсм·Т3, (17)
1,08·0,162=288·596,
174960≈171648.
Равенство выполняется.
-
Параметры четвертой точки
Определяется в зависимости от характера термодинамического процесса 4-1, которому соответствует изохорный процесс, а также изобарным процессом 3-4.
Удельный объем, м3/кг,
v4= v1, (18)
v4=0,953 м3/кг.
Абсолютное давление, МПа,
р4
р3
v3 v
, (19)
4
4
р 1,08 0,162 0,18358 МПа.
0,953
Абсолютная температура, К,
Т4= Т3, (20)
Т4=596°К.
При проверке параметров четвертой точки должно выполняться равенство:
р4·v4=Rсм·Т3, (21)
0,183·0,953=288·596,
174399≈171648.
Равенство выполняется.
-
Удельная энтропия в характерных точках цикла
Удельную энтропию в характерных точках можно определить по следующей формуле:
Ti vi
si cv ln T
Rсм ln v
, (22)
H H
где cv – массовая теплоемкость при постоянном объеме, сv=931 Дж/(кг·°К); Ti – абсолютная температура в начальной точке процесса, К;
Tн – абсолютная температура при нормальных условиях, Tн=273°К; Rсм – удельная газовая постоянная, Rсм=288 Дж/(кг·°К);
vi – удельный объем в начальной точке процесса, м3/кг;
vн – удельный объем при нормальных условиях, vн =0,777 м3/кг,
s1 931 ln 298 / 273 288 ln 0,953 / 0,777 105,156 Дж/кгК;
s2 931 ln 596/ 273 288 ln 0,162 / 0,777 284 Дж/кгК;
s3 931 ln 596/ 273 288 ln 0,162 / 0,777 284Дж/кгК;
s4 931 ln 596 / 273 288 ln 0,953 / 0,777 802 Дж/кгК.
-
Изменение внутренней удельной энергии
Для всех процессов, кроме изотермического (для которого Δu=0), изменение удельной внутренней энергии можно определить по формуле:
ui cv Ti1 Ti, (23)
u12 931 596 298 277438 Дж/ кг;
u23 931 596 596 0 Дж/ кг;
u41 931 298 596 1016575 Дж/ кг.
-
Удельная работа газовой смеси
Для процесса 1-2 (адиабатный) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:
1 k1
lii1 k 1 pi vi 1 pi1 / pi k
, (24)
где pi, pi+1– абсолютное давление в начальной и конечной точках процесса, Па; vi ,vi+1 – удельный объем в начальной и конечной точках процесса, м3/кг,
1,3121
l 1
80 103 1,184 1 2,5516 1,312 388049,6 Дж.
12
1,312 1
0,08 кг
Для процесса 2-3 (изобарный) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:
li–(i+1)=pi·(vi+1–vi), (25)
l2-3= 2,5516·106·(160,7–84,567)·10-3=194260,9 Дж / кг.
Для процесса 3-4 (изотермический) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:
vi1
lii1 pi vi ln
vi
, (26)
l 1,08 106 0,162 ln
0,953
297432Дж/ кг.
34
0,1607
0,162
Для процесса 4-1 (изохорный) удельная работа газовой смеси, Дж/кг, будет равна:
li–(i+1)=0, (27)
l4-1= 0.
-
Удельное количество теплоты
Удельное количество теплоты, Дж/кг, для адиабатного процесса 1-2 равно:
qi–(i+1)=0, (28)
q1-2= 0.
Удельное количество теплоты, Дж/кг, для процесса 2-3 (изобарный) будет равно:
qi–(i+1)=cp·(Ti+1–Ti), (29)
q2-3= 1,222·(596 – 596)= 0 Дж / кг.
Удельное количество теплоты, Дж/кг, для процесса 3-4 (изотермический) будет равна:
vi1
qii1 pi vi ln
vi
, (30)
q34 1,08 106 0,162 ln 0,953/ 0,162 314928 Дж/ кг.
Удельное количество теплоты, Дж/кг, для процесса 4-1 (изохорный) будет равно:
qi–(i+1)=cv·(Ti+1–Ti), (31)
q4-1= 931·(298 – 596)= –277438Дж / кг.
Если в результате вычисления получается положительное число, то теплота подводится, а если отрицательное – теплота отводится.
-
Определение термического КПД цикла
q
t 1
, (32)
где q1 – удельное количество подведенной теплоты в процессах цикла, определяется как сумма удельного количества теплоты отдельных процессов, Дж/кг;
q2 – удельное отведенное количество теплоты в процессах цикла, определяется как сумма удельного количества теплоты отдельных процессов, Дж/кг,
ηt=(0+297432–277438)/(0 +297432)≈0,067.
-
Определение термического КПД цикла Карно для температурных пределов заданного цикла