Расчет и анализ идеального цикла ДВС со смешанным подводом теплоты

Молярная масса и массовые теплоемкости газовой смеси. Процесс адиабатного состояния. Параметры рабочего тела в точках цикла. Влияние степени сжатия, повышения давления и изобарного расширения на термический КПД цикла. Процесс отвода теплоты по изохоре.

Рубрика Физика и энергетика
Вид курсовая работа
Язык русский
Дата добавления 07.03.2010
Размер файла 35,7 K

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Министерство образования и науки

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«……………………………………»

кафедра «……………………………………..»

Курсовой проект

на тему:

«Расчет и анализ идеального цикла ДВС

со смешанным подводом теплоты».

Иваново 2009

Министерство образования и науки

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«……………………….»

кафедра «………………………………»

Расчетно-пояснительная записка

на тему:

«Расчет и анализ идеального цикла ДВС

со смешанным подводом теплоты».

Выполнил: ……………………..

Проверил: ……………………..

Иваново 2009

Содержание

Задание

1. Расчет начальных параметров

1.1 Молярная масса газовой смеси

1.2 Газовая постоянная рабочего тела (смеси газов)

1.3 Массовые теплоемкости газовой смеси

1.4 Показатель адиабаты.

2. Определение параметров рабочего тела в точках цикла

3. Расчет процесса цикла

3.1 Процесс адиабатного состояния

3.2 Процесс подвода теплоты по изохоре

3.3 Процесс подвода теплоты по изобаре

3.4 Процесс адиабатного расширения

3.5 Процесс отвода теплоты по изохоре

4. Расчет характеристик цикла

5. Исследование цикла

5.1 Влияние степени сжатия на термический КПД цикла

5.2 Влияние степени повышения давления на термический КПД цикла

5.3 Влияние степени изобарного расширения на термический КПД цикла

5.4 Анализ

Список используемой литературы

Приложение 1

Приложение 2

Задание

1 - Рассчитать идеальный цикл ДВС со смешанным подводом теплоты, который в соответствии с рисунком 1 включает следующие термодинамические процессы изменения состояния рабочего тела:

а) 1-2 - адиабатное сжатие;

б) 2-3 - подвод теплоты по изохоре;

в) 3-4 - подвод теплоты по изобаре;

г) 4-5 - адиабатное расширение;

д) 5-1 - отвод теплоты по изохоре.

q1

Р 3 4

q'1

2

5

q2

1

V

Определить:

1.1 газовую постоянную рабочего тела;

1.2 значение давления, удельного объёма, температуры и энтропии во всех точках цикла;

1.3 для каждого из процессов, составляющих цикл, изменение внутренней энергии и энтальпии, значений теплоёмкости, теплоты и рабочего процесса;

1.4 характеристики цикла, в целом: количество подведенной и отведенной теплоты, среднее давление и термический КПД.

2 - Исследовать влияние степени сжатия, степени повышения давления и степени предварительного (изобарного) расширения на термодинамический КПД цикла.

Исследовать:

2.1 влияние степени повышения давления на термический КПД;

2.2 влияния степени сжатия на термический КПД;

2.3 влияние степени изобарного расширения на термический КПД.

Исходные данные для расчетов цикла ДВС.

Состав компонентов рабочего тела,%

е

л

с

СО2

СО

Н2О

N2

O2

18,5

1,5

2

8,5

6,5

10

75

-

1. Расчет начальных параметров

1.1 Молярная масса газовой смеси

м=Уrii (1)

где n - число компонентов рабочего тела, n=4;

ri - объемная доля i-ого компонента в составе смеси;

мi - молярная масса i-ого компонента, кг/кмоль.

Рассчитываем молярную массу каждого компонента смеси:

мСО2=12+16*2=44 кг/кмоль

мСО=12+16=28 кг/кмоль

мN2=14*2=28 кг/кмоль

мН2О=1*2+16=18 кг/кмоль

Подставляя значения молярных масс каждого компонента в формулу (1), получаем общую молярную массу для газовой смеси:

м=0,085*44+0,065*28+0,75*28+0,1*18

м=28,36 кг/кмоль.

1.2 Газовая постоянная рабочего тела (смеси газов)

R=8314/м (2)

где 8314 - постоянный коэффициент (константа);

м - молекулярная масса газовой смеси, кг/кмоль

R=8314/28,36

R=293,1594 Дж/(кг*К)

R=0,293 кДж/(кг*К).

1.3 Массовые теплоемкости газовой смеси

-при постоянном объеме Сv вычисляют по формуле:

Сv=1/м*Уri*мcvi (3)

где мcvi - молярная теплоемкость i-oro компонента смеси, при постоянном объеме, зависящая от атомности газа, кДж/(кг*К)

Определяем молярную теплоёмкость каждою из компонентов:

СО2 - трехатомный газ, мcv=29,3 кДж/(кмоль*К);

СО - двухатомный газ, мcv=20,8 кДж/(кмоль*К);

N2 - двухатомный газ, мcv=20,8 кДж/(кмоль*К);

Н2О - трехатомный газ, мcv=29,3 кДж/(кмоль*К);

Полученные значения подставляем в формулу (3)

Сv=1/28,36*(0,085*29,3+0,065*20,8+0,75*20,8+0,1*29,3);

Сv=0,7889 кДж/(кг*К).

-при постоянном давлении Ср вычисляют по формуле:

Ср=1/м*Уri*мcpi (4)

где мcp - молярная теплоемкость i-ого компонента смеси, при постоянном давлении, зависящая от атомности газа, кДж/(кг*К)

Определяют молярную теплоемкость каждого из компонентов:

СО2 - трехатомный газ, мcр=37,6 кДж/(кмоль*К);

СО - двухатомный газ, мcр=29,12 кДж/(кмоль*К);

N2 - двухатомный газ, мcр=29,12 кДж/(кмоль*К);

Н2О - трехатомный газ, мcр=37,6 кДж/(кмоль*К);

Полученные значения подставляем в формулу (4):

Ср=1/28,36*(0,085*37,6+0,065*29,12+0,75*29,12+0,1*37,6);

Ср=1,0821 кДж/(кг*К).

1.4 Показатель адиабаты

k=Срv (5)

где Ср - массовая теплоемкость газовой смеси, при р=const, кДж/(кг*К);

Сv - массовая теплоемкость газовой смеси, при v= const, кДж/(кг*К).

k=1,0821/0,7889

k=1,3717

2. Определение параметров рабочего тела в точках цикла

Для всех точек цикла определяют:

- давление Р, Па;

- температура Т, К;

- удельный объем V, м3/кг;

- энтропия S, кДж/(кг*К).

Точка 1.

Давление:

Р1=1 бар=105 Па.

Температура:

Т1=293 К.

Удельный объем:

V1=R*T1/P1 (6)

V1=293*293/105=0,859 м3/кг.

Энтропия:

S1= Сv*ln(T1/273)+R*ln((V1*м)/22,4) (7)

S1=0,7889*ln(293/273)+0,293*ln((0,859*28,36)/22,4)

S1=0,0804 кДж/(кг*К).

где 273 - абсолютная термодинамическая температура, приблизительно соответствующая температуре тройной точки воды, т.е. нулю градусов Цельсия, К;

22,4 - объем, занимаемый 1 кмолем газа при нормальных физических условиях, м3.

Точка 2.

Давление.

Р21k (8)

Р2=105*18,51,3717

Р2=5,47 МПа.

где е - степень сжатия рабочего тела.

Удельный объем:

V2=V1/е (9)

V2=0,859/18,5

V2=0,0464 м3/кг.

Температура:

Т21k-1 (10)

Т2=293*18,50,3682

Т2=866,763 К.

Энтропия:

S2=S1 (11)

S2=0,0804 кДж/(кг*К).

Точка 3.

Удельный объем:

V3=V2; (12)

V3=0,0464 м3/кг.

Давление (степень повышения давления л при изохорном подводе теплоты):

л=Р323=л*Р2 (13)

Р3=1,5*5,47

Р3=8,2 МПа.

где Р2 - давление в точки 2 цикла;

Р3 - в давление в точки 3 цикла.

Температура (изохора):

Р32323322 (14)

Т3=8,2*866/5,47

Т3=1300,1445 К.

где Т2 - температура в точке 2 цикла, К;

Т3 - температура в точке 3 цикла.

Энтропия S3:

S3=S2v*ln(Т32) (15)

S3=0,0804+0,7889*ln(1300/866)

S3=0,4002 кДж/(кг*К).

где Сv - массовая теплоемкость газовой смеси при постоянном объеме, Дж/кг*К;

S2 - энтропия в точке 2 цикла, кДж/(кг*К);

S3 - энтропия в точке 3 цикла, кДж/(кг*К).

Точка 4.

Так как в процессе 3-4 подвод теплоты осуществляется по изобаре, то есть Р=const, то давление Р4 в точке 4 цикла равно давлению Р3 в точке Р3 цикла:

Р43 (16)

Р4=8,2 МПа.

Удельный объем:

с=V4/V3>V4=с*V3 (17)

V4=2*0,0464

V4=0,0929 м3/кг.

где с - степень изобарного расширения.

Температура:

V3/V4=T3/T4>T4=V4*T3/V3 (18)

Т4=0,929*1300,1445/0,0464

Т4=2600,289 К.

где V3 - удельный объем в точке 3 цикла, м3/кг;

V4 - удельный объем в точке 4 цикла, м3/кг;

Т4 - температура в точке 4 цикла, К.

Энтропия:

S4=S3+Cp*ln(T4/T3) (19)

S4=0,4002+1,0821*ln(2600,289/1300,1445)

S4=1,1503 кДж/(кг*К).

Точка 5.

Удельный объем:

Так как в процессе 5-1 осуществляется отвод теплоты по изохоре, то есть V=const, то удельный объем V5 в точке 5 цикла равен удельному объему V1 в точке 1 цикла:

V5=V1 (20)

V5=0,859 м3/кг.

Давление:

Р54=(V4/V5)k>P5=P4*(V4/V5)k (21)

P5=8,2*(0,0929/0,859)1,3717

P5=0,388 МПа.

где Р5 - давление в точке 5 цикла, Па;

V5 - удельный объем в точке 5 цикла, м3/кг;

k - показатель адиабаты.

Температура:

Т54=(V4/V5)k-1>T5=T4*(V4/V5)k-1 (22)

Т5=2600,289*(0,0929/0,859)0,3717

Т5=1137,3331 К.

где Т5 - температура в точке 5 цикла, К;

V5 - удельный объем в точке 5 цикла, м3/кг.

Энтропия: Так как при адиабатном процессе изменения состояния рабочего тела происходит без теплообмена с внешней средой, то энтропия рабочего тела в точке 5 цикла не изменяется (S5=S4), поэтому энтропию рабочего тела в точке 5 цикла определяют из равенства:

S5=S4 (23)

S5=1,1503 кДж/(кг*К).

Результат расчетов представим в виде таблицы.

Параметры рабочего тела.

Параметры рабочего тела.

Точки цикла

1

2

3

4

5

Р, Па

100000

5472736

8209104

8209104

388168

V,м3/кг

0,8590

0,0464

0,0464

0,0929

0,8590

Т, К

293

866,7630

1300,1445

2600,2890

1137,3331

S, кДж/(кг*К)

0,0804

0,0804

0,4002

1,1503

1,1503

3. Расчет процессов цикла

Для каждого процесса цикла ДВС определяют следующие параметры:

- теплоемкость С, кДж/(кг*К);

- изменение внутренней энергии ДU, кДж/кг;

- изменение энтальпии Дi, кДж/кг;

- количество подведенной или отведенной теплоты q, кДж/кг;

- работу расширения или сжатия l, кДж/кг.

3.1 Процесс адиабатного состояния (1 - 2)

Так как процесс 1 - 2 адиабатный, т.е. поршень движется от НМТ к ВМТ, осуществляется его адиабатное сжатие. К смеси не подводиться и не отводится тепло и учитывая то, что теплоемкость - это количество тепла, необходимое для нагрева смеси на 10 можно утверждать, что С=0 и q=0.

С=0 кДж/(кг*К). (24)

ДU=U2-U1=Cv*(T2-T1) (25)

ДU=0,7889*(866,763-293)

ДU=452,6274 кДж/кг.

Дi=i2-i1=Cp*(T2-T1) (26)

Дi=1,0821*(866,763-293)

Дi=620,8779 кДж/кг.

q=0 кДж/кг. (27)

l=R/(k-1)*(T1-T2) (28)

l=0,293/(1,3717-1)*(293-866,763)

l=-452,5022 кДж/кг.

3.2 Процесс подвода теплоты при изохоре (2 - 3)

В процессе сгорания выделяется тепло, за счет которого рабочее тело нагревается и давление повышается до величины соответствующей точке 3 диаграммы. Пользуясь формулами для изохорного процесса, получим:

С=Cv (29)

С=0,7889 кДж/(кг*К).

ДU=U3-U2=Cv*(Т32) (30)

ДU=0,7889*(1300,1445-866,763)

ДU=341,8839 кДж/кг.

Дi=i3-i2=Cp*(Т32) (31)

Дi=1,0821*(1300,1445-866,763)

Дi=468,9689 кДж/кг.

q=Cv*(Т32) (32)

q=0,7889*(1300,1445-866,763)

q=841,8839 кДж/кг.

l=0 кДж/кг. (33)

3.3 Процесс подвода теплоты по изобаре (3-4)

Начинается процесс расширения воздуха. За счет высокой температуры воздуха топливо воспламеняется и сгорает при растущем давлении, что обеспечивает расширение от V3 до V4 при р=const. Пользуясь формулами для изобарного процесса, получим:

С=Ср (34)

С=1,0821 кДж/(кг*К).

ДU=U4-U3=Cv*(Т43) (35)

ДU=0,7889*(2600,289-1300,1445)

ДU=1025,6517 кДж/кг.

Дi=i4-i3=Cp*(Т43) (36)

Дi=1,0821*(2600,289-1300,1445)

Дi=1406,9067 кДж/кг.

q=Cp*(Т43) (37)

q=1,0821*(2600,289-1300,1445)

q=1406,9067 кДж/кг.

l=P3*(V4-V3) (38)

l=8209103*(0,0929-0,0464)

l=381,1496 кДж/кг.

3.4 Процесс адиабатного расширения (4 - 5)

Под действием давления поршень движется к НМТ, совершая работу расширения, отдаваемую внешнему потребителю. Пользуясь формулами для адиабатного процесса, получим:

С=0 кДж/(кг*К). (39)

ДU=U5-U4=Cv*(T5-T4) (40)

ДU=0,7889*(1137,3331-2600,289)

ДU=-1145,0897 кДж/кг.

Дi=i5-i4=Cp*(Т54) (41)

Дi=1,0821*(1137,3331-2600,289)

Дi=-1583,0876 кДж/кг.

q=0 кДж/кг. (42)

l=R/(k-1)*(T4-T5) (43)

l=0,293/(1,3717-1)*(2600,289-1137,3331)

l=603,7705 кДж/кг.

3.5 Процесс отвода теплоты при изохоре (5 - 1)

После прихода поршня в НМТ выпускной клапан открывается, цилиндр освобождается от части газов и давления в нем снижается до величины, несколько превышающей атмосферное давление. Затем поршень вновь движется к ВМТ, выталкивая из цилиндра в атмосферу остающуюся часть газов:

С=Сv (44)

C=0,7889 кДж/(кг*К).

ДU=U1-U5=Cv*(T1-T5) (45)

ДU=0,7889*(293-1137,3331)

ДU=-666,0734 кДж/кг.

Дi=i1-i5=Cp*(Т15) (46)

Дi=1,0821*(293-1137,3331)

Дi=-913,666 кДж/кг.

q=Cv*(Т15) (47)

q=0,7889*(293-1137,3331)

q=-666,0734 кДж/кг.

l=0 кДж/кг. (48)

Результаты расчетов представим в виде таблицы.

Характеристики процессов цикла.

Процесс цикла

1

2

3

4

5

С, кДж/(кг*К)

0

0,7889

1,0821

0

0,7889

ДU, кДж/кг

452,6274

341,8839

1025,6517

-1154,08

-666,073

Дi, кДж/кг

620,8779

468,9689

1406,9067

-1583,08

-913,666

q, кДж/кг

0

841,8839

1406,9067

0

-666,073

l, кДж/кг

-452,502

0

381,1496

603,7705

0

4. Расчет характеристик цикла

Необходимо определить следующие характеристики цикла:

- количество подведенной теплоты q1, кДж/кг;

- количество отведенной теплоты q2, кДж/кг;

- количество теплоты превращенной в полезную работу q0, кДж/кг;

- работу расширения lp, кДж/кг;

- работу сжатия lс, кДж/кг;

- полезную работу lo, кДж/кг;

- термический КПД, зt;

- среднее давление Рt, Па.

Расчет выполняется по формулам:

q1=q2-3+q3-4 (49)

q1=841,8839+1406,9067

q1=2248,7907 кДж/кг.

q2=q5-1 (50)

q2=-666,0734 кДж/кг.

q0=q1-q2 (51)

q0=2248,7907-(-666,0734)

q0=2914,8614 кДж/кг.

lp=l3-4+l4-5 (52)

lp=381,1496+603,7705

lp=984,92 кДж/кг.

lc=l1-2 (53)

lc=-452,5022 кДж/кг.

lo=lp-lc (54)

lo=984,92-(-452,5022)

lo=1437,4223 кДж/кг.

зt=lo/q1 (55)

зtт=1437,4223/2248,7907

зtт=0,6392.

Рt=lo/(V1-V2) (56)

Рt=1437,4223/(0,859-0,0464)

Рt=1769,0766 Па.

Для того чтобы убедиться в отсутствии расчетных ошибок, вычисляем значение термического КПД по формуле:

зtн=1-1/(еk-1)*(л*сk-1)/(л-1+k*л*(с-1)) (57)

зtн=1-1/(18,50,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(2-1))

зtн=0,6191.

где е - степень сжатия;

k - показатель адиабаты;

с - степень изобарного расширения;

л - степень повышения давления.

Найдем погрешность вычисления по формуле:

Е=(зtтtн)/зtт*100% (58)

Е=(0,6392-0,6191)/0,6392*100%

Е=3,14%- что допустимо.

Результаты расчетов по формулам приводим в виде таблицы.

Характеристики цикла.

Характеристики цикла

q1

кДж/кг

q2

кДж/кг

q0

кДж/кг

lр

кДж/кг

lс

кДж/кг

l0

кДж/кг

зt

pt

Па

Результаты расчетов

2248

-666

2914

984

-452

1437

0,63

1769

5. Исследование цикла

5.1 Влияние степени сжатия на теоретический КПД цикла

По формуле вычисляем зt для нескольких значений:

е=0,75е-1,25е

при постоянных (заданных) значениях л и с:

е1=0,75*18,5=13,875

е2=0,85*18,5=15,725

е3=0,95*18,5=17,575

е4=1,05*18,5=19,425

е5=1,15*18,5=21,275

е6=1,25*18,5=23,125

зt=1-1/(еk-1)*(л*сk-1)/(л-1+k*л*(с-1))

зt1=1-1/(13,8750,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(2-1))=0,5761

зt2=1-1/(15,7250,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(2-1))=0,5954

з3=1-1/(17,5750,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(2-1))=0,6118

зt4=1-1/(19,4250,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(2-1))=0,6260

зt5=1-1/(21,2750,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(2-1))=0,6384

зt6=1-1/(23,1250,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(2-1))=0,6494

Влияние степени сжатия на теоретический КПД цикла показано в приложении 2.

5.2 Влияние степени повышения давления на теоретический КПД цикла

По формуле зt для нескольких значений:

л=0,75л-1,25л

при постоянных значениях е и с

л1=0,75*1,5=1,125

л2=0,85*1,5=1,275

л3=0,95*1,5=1,425

л4=1,05*1,5=1,575

л5=1,15*1,5=1,725

л6=1,25*1,5=1,875

зt=1-1/(еk-1)*(л*сk-1)/(л-1+k*л*(с-1))

зt1=1-1/(18,50,3717)*(1,125*21,3717-1)/(1,125-1+1,3717*1,125*1)=0,6127

зt2=1-1/(18,50,3717)*(1,275*21,3717-1)/(1,275-1+1,3717*1,275*1)=0,6159

зt3=1-1/(18,50,3717)*(1,425*21,3717-1)/(1,425-1+1,3717*1,425*1)=0,6182

зt4=1-1/(18,50,3717)*(1,575*21,3717-1)/(1,575-1+1,3717*1,575*1)=0,6199

зt5=1-1/(18,50,3717)*(1,725*21,3717-1)/(1,725-1+1,3717*1,725*1)=0,6212

зt6=1-1/(18,50,3717)*(1,875*21,3717-1)/(1,875-1+1,3717*1,875*1)=0,6222

Влияние степени повышения давления на термический КПД цикла показано в приложении 2.

5.3 Влияние степени изобарного расширения на термический КПД цикла

По формуле зt для нескольких значений:

с=0,75с-1,25с

при постоянных значениях л и е

с1=0,75*2=1,5

с2=0,85*2=1,7

с3=0,95*2=1,9

с4=1,05*2=2,1

с5=1,15*2=2,3

с6=1,25*2=2,5

зt=1-1/(еk-1)*(л*сk-1)/(л-1+k*л*(с-1))

зt1=1-0,338*(1,5*1,51,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(1,5-1))=0,6427

зt2=1-0,338*(1,7*1,51,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(1,7-1))=0,6331

зt3=1-0,338*(1,9*1,51,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(1,9-1))=0,6237

зt4=1-0,338*(2,1*1,51,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(2,1-1))=0,6146

зt5=1-0,338*(2,3*1,51,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(2,3-1))=0,6058

зt6=1-0,338*(2,5*1,51,3717-1)/(1,5-1+1,3717*1,5*(2,5-1))=0,5974

Влияние степени изобарного расширения на термический КПД цикла показано в приложении 2.

Результаты расчетов представлены в виде таблицы.

Результаты исследования цикла ДВС.

Характеристики цикла

Постоянные параметры

л

с

е

л

е

с

1,5

1,7

13,5

1,5

13,5

1,7

Переменные параметры и их значения

е1

е2

е3

е4

е5

е6

с1

с2

с3

с4

с5

с6

л1

л2

л3

л4

л5

л6

13,875

15,725

17,575

19,425

21,275

23,125

1,5

1,7

1,9

2,1

2,3

2,5

1,125

1,275

1,425

1,575

1,725

1,875

зt

%

57,6

59,5

61,2

62,6

63,8

64,9

64,3

63,3

62,4

61,5

60,6

59,7

61,3

61,6

61,8

62,0

62,1

62,2

5.4 Анализ

В ДВС с воспламенением рабочей смеси (около ВМТ) от электрической искры время сгорания очень мало, в связи, с чем допустимо принять, что процесс подвода теплоты осуществляется при постоянном объеме (процесс 3 - 2 и процесс 5 - 1). В рассматриваемом цикле степень предварительного расширения с равна единице.

Таким образом, термический КПД цикла с подводом теплоты при постоянном объеме зависит от свойств рабочего тела и конструкции двигателя. Это иллюстрируется графиком (приложение 2), который показывает, что термический КПД двигателя увеличивается по мере увеличения степени сжатия е.

Нагрузка на двигатель в термодинамическом цикле характеризуется количеством теплоты, подводимый к рабочему телу от горячего источника. Для цикла с подводом теплоты при постоянном объеме(V=const).

Следовательно, нагрузка при заданных значениях Сv и Т2 пропорциональна степени повышения давления л и не зависит от степени сжатия е. Это свидетельствует о том, что термический КПД при изменении нагрузки не меняется.

Показывает, что с увеличением количества подведенной теплоты (степень повышения давления л) среднее давление цикла с также увеличивается.

В цилиндрах двигателей внутреннего сгорания с воспламенением от сжатия при такте сжатия сжимается чистый воздух. Вблизи от ВМТ в цилиндр двигателя через форсунку впрыскивается распыленное топливо, которое в среде горячего воздуха самовоспламеняется и сгорает.

Процесс подвода теплоты к рабочему телу принимается в этом случае изобарным (Р=const).

зt=1-1/(еk-1)*(л*сk-1)/(л-1+k*л*(с-1)).

Данная формула показывает, что термический КПД рассматриваемого цикла увеличивается при возрастании степени сжатия е (приложение 2) и уменьшается при возрастании степени предварительного расширения с (приложение 2).

При увеличении нагрузки двигателя, то есть при увеличении количества подведенной теплоты, увеличивается степень предварительного расширения с и не изменяется степень сжатия. Следовательно, по мере увеличения нагрузки двигателя термический КПД цикла при постоянном давлении уменьшается (приложение 2). Это подтверждается sT - диаграммой (приложение 1), показывающей, что по мере увеличения подвода теплоты выигрыш в работе цикла от дополнительных количеств теплоты постепенно уменьшается.

Список используемой литературы

1. Бошнякович Ф.В., Техническая термодинамика. - М.-Л.: Госэнергоиздат, 1955.-ч1; 1956.-ч2.

2. Бродянский В.М., Эксергетический метод и его изложение. - М.: Мир, 1967. -247с.

3. Варгафтик Н.Б. Справочник по теплофизическим свойствам газов и жидкостей. -2-е. - М.: Наука, 1972г.


Подобные документы

  • Определение основных параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла. Вычисление удельной работы расширения и сжатия, количества подведенной и отведенной теплоты. Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах цикла.

    курсовая работа [134,6 K], добавлен 20.10.2014

  • Определение показателя политропы, начальных и конечных параметров, изменения энтропии для данного газа. Расчет параметров рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с изохорно-изобарным подводом теплоты.

    контрольная работа [1,1 M], добавлен 03.12.2011

  • Расчет параметров рабочего тела в цикле с подводом теплоты при постоянном объеме. Анализ результатов для процесса сжатия. Значения температуры рабочего тела в отдельно взятых точках термодинамического цикла. Температура в произвольном положении поршня.

    контрольная работа [36,2 K], добавлен 23.11.2013

  • Расчёт оптимального значения степени повышения давления в компрессоре газотурбинного двигателя. Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах цикла, параметров состояния рабочего тела в промежуточных точках процессов сжатия и расширения.

    курсовая работа [278,4 K], добавлен 19.04.2015

  • Газовый цикл и его четыре процесса, определяемые по показателю политропы. Параметры для основных точек цикла, расчет промежуточных точек. Расчет постоянной теплоемкости газа. Процесс политропный, изохорный, адиабатный, изохорный. Молярная масса газа.

    контрольная работа [170,3 K], добавлен 13.09.2010

  • Расчет параметров газовой смеси: ее молекулярной массы, газовой постоянной, массовой изобарной и изохорной теплоемкости. Проверка по формуле Майера и расчет адиабаты. Удельная энтропия в характерных точках цикла и определение термического КПД цикла Карно.

    контрольная работа [93,6 K], добавлен 07.04.2013

  • Определение параметров цикла со смешанным подводом теплоты в характерных точках. Политропное сжатие, изохорный подвод тепла, изобарный подвод тепла, политропное расширение, изохорный отвод тепла. Количество подведённого и отведённого тепла, КПД.

    контрольная работа [83,3 K], добавлен 22.04.2015

  • Расчет параметров состояния в контрольных точках цикла Брайтона без регенерации тепла. Изучение конца адиабатного процесса сжатия. Нахождение коэффициента теплоемкости при постоянном объеме и при постоянном давлении. Вычисление теплообменного аппарата.

    курсовая работа [902,9 K], добавлен 01.04.2019

  • Параметры рабочего тела во всех характерных точках идеального цикла. Определение КПД идеального цикла Ренкина. Энергетические параметры для всех процессов, составляющих реальный цикл. Уравнение эксергетического баланса. Цикл с регенеративным отводом.

    курсовая работа [733,4 K], добавлен 04.11.2013

  • Расчет эффективности работы паросилового цикла Ренкина. Определение параметров состояния рабочего тела в различных точках цикла. Оценка потери энергии и работоспособности в реальных процесса рабочего тела. Эксергетический анализ исследуемого цикла.

    реферат [180,6 K], добавлен 21.07.2014

Работы в архивах красиво оформлены согласно требованиям ВУЗов и содержат рисунки, диаграммы, формулы и т.д.
PPT, PPTX и PDF-файлы представлены только в архивах.
Рекомендуем скачать работу.