Расчет цикла теплового двигателя
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.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 07.04.2013 |
| Размер файла | 93,6 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.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Расчет цикла теплового двигателя
Дано: O2=20%; N2=50%; CO2=20%; H2O=10%; P1=0.9мПа; t1=10°C; t1=10°C; n1-2=1.1; n2-3=?; n3-4=1.1; n4-1=?; е=5; с=1.0; л=1.6
Найти: мсм-?; Rсм-?; Cp-?; Cх-?; Д-?; K-?; хн-?; х1-?; х2-?; T2-?; P2-?; х3-?; T3-?; P3-?; х4-?; P4-?; T4-? Решение: rO2=0,2; rN2=0,5; rCO2=0.2; rH2O=0.1
n1-2=1,1 политропный; n2-3=? изохора; n3-4=1.1 политропный; n4-1=? изохора
1.Расчет параметров газовой смеси.
Кажущаяся молекулярная масса смеси.
мсм=Умiri=0.2•32+0.5•28+0.2•44+0.1•18=31 кг/кмоль
Газовая постоянная смеси.
Rсм=8314/мсм=8314/31=268,2Дж/кг•К
Массовая изобарная теплоемкость смеси.
Cp=Уriмpi/мсм=(0.5•7•4.19+0.1•7•4.19+0.2•9•4.19+0.2•9•4.19)/31=1.05 кДж/кг•К
Массовая изохорная теплоемкость смеси.
Cх=УriCмхi/мсм=(0.5•5•4.19+0.1•5•4.19+0.2•7•4.19+0.2•7•4.19)/31==0.78 кДж/кг•К
Проверка по формуле Майера.
Rсм=Сp-Сх
Д=(Rсм-(Cp-Cх))•100%/Rсм=(268,2-(1.05-0.78)•103)•100%/268,2=-0,67
Показатель адиабаты.
K=Cp/Cх=1.13/0.84=1.35
Утерянный объем смеси при нормальных условиях.
хн=22.4/мсм=22.4/28.8=0.72 м3/кг
2.Параметры газовой смеси в характерных точках цикла.
х1=Rсм•T1/P1=268,2(10+273)/0.9•106=0.08 м3/кг
По процессу n1-2 определяем параметры второй точки:
х2=х1/е=0,08/5=0.016 м3/кг
T2=T1•еn-1=283•51.1-1=332,4 K
P2=P1•еn=0.9•106•51.1=1.18•106 Па=5,29 МПа
Проверка:
P2•х2=Rсм•T2
5290000•0.016=268,2•332,4
84640?89149
По процессу n2-3 определяем параметры третьей точки:
х3=х2=0.016 м3/кг
T3=T2•л=332,4•1.6=531,84 K
P3=P2•л=5,29•106•1.6=8,46 МПа
Проверка:
P3х3=RсмT3
8460000•0.0,16=268,2•531,84
135360?142639
По процессу n3-4 определяем параметры четвертой точки:
т.к. процесс 4-1 изохорный то 4=1
P4/P3=(3/4)n ; P4=(3/4)nP3=(0.016/0.08)1.18,46106=1,44 МПа
T4/T3=(3/4)n-1 ; T4=(3/4)n-1T3=(0.016/0.08)1.1-1531,84=452,8 K
Проверка:
P4х4=RсмT4
14400000.08=268,2452,8
115200?121440
Удельная энтропия в характерных точках цикла:
Тн=273 К
Изменение удельной внутренней энергии.
ДU1=Cv(T2-T1)=0,78*(332,4-283) = 38,532 кДж/кг
ДU2=Cv(T3-T2)= 0,78*(531,84-332,4) = 155,5632 кДж/кг
ДU3=Cv(T4-T3)= 0,78 *(452,8-531,4) = - 61,308 кДж/кг
ДU4=Cv(T1-T4)= 0,78*(283-452,8) = - 132,444 кДж/кг
Удельная работа газовой смеси в процессе, Дж/кг.
Т.к. процесс 1-2 политропный, то
Т.к. процесс 2-3 изохорный, то l2-3=0
Т.к. процесс 3-4 политропный, то
Т.к. процесс 4-1 изохорный, то l4-1=0
Удельное количество теплоты, подведенное или отведенное от газовой смеси, кДж/кг.
Т.к. процесс 1-2 политропный, то
Т.к. процесс 2-3 изохорный, то
q2-3=Cv(T3-T2)=0,78*(531,84 - 332,4)= 155,5632 кДж/кг
Т.к. процесс 3-4 политропный, то
кДж/кг
Т.к. процесс 4-1 изохорный, то
q4-1=Cv(T1-T4)=0,78*(283-452,8)= -132,444 кДж/кг
Определение термического КПД цикла, %.
Определение термического КПД цикла Карно для температурных пределов заданного цикла, %.
газовый смесь теплоемкость энтропия
Построение цикла в координатах
Расчет промежуточных точек для построения PV диаграммы.
Для промежутка 1-2
Для промежутка 3-4
Таблица: PV-диаграмма.
|
Точка 1 |
Промежуточные точки процесса 1-2 |
Точка 2 |
Точка 3 |
Промежуточные точки процесса 3-4 |
Точка 4 |
||
|
V, м3/кг |
0,08 |
0,034 |
0,016 |
0,016 |
0,035 |
0,08 |
|
|
P, МПа |
0,9 |
2,31 |
5,29 |
8,46 |
3,58 |
1,44 |
Расчет промежуточных точек для построения TS диаграммы.
Таблица: TS-диаграмма.
|
Точка 1 |
Промеж. точка |
Точка 2 |
Промеж. точка |
Точка 3 |
Промеж. точка |
Точка 4 |
Промеж. точка |
||
|
Т, К |
283 |
307,7 |
332,4 |
432,12 |
531,84 |
492,32 |
452,8 |
367,9 |
|
|
S, Дж/кг*К |
-561,23 |
-724,64 |
-867,39 |
-662,0 |
-500,79 |
-350,68 |
-194,63 |
-356,19 |
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Определение состава газовой смеси в массовых и объемных долях; ее плотности и удельного объема, процессных теплоемкостей и показателя адиабаты. Изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии в процессах, составляющих цикл. Термический КПД цикла Карно.
контрольная работа [38,9 K], добавлен 14.01.2014Принципиальная схема двигателя внутреннего сгорания и его характеристика. Определение изменения в процессах цикла внутренней энергии и энтропии, подведенной и отведенной теплоты, полезной работы. Расчет термического коэффициента полезного действия цикла.
курсовая работа [209,1 K], добавлен 01.10.2012Расчет термодинамического газового цикла. Определение массовых изобарной и изохорной теплоёмкостей. Процессы газового цикла. Изохорный процесс. Уравнение изохоры - v = const. Политропный процесс. Анализ эффективности цикла. Определение работы цикла.
задача [69,7 K], добавлен 17.07.2008Молярная 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.
курсовая работа [35,7 K], добавлен 07.03.2010Определение 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 20.10.2014Определение параметров рабочего тела методом последовательных приближений. Значения теплоемкостей, показатели адиабаты и газовой постоянной. Изменение в процессах внутренней энергии, энтальпии и энтропии. Термический коэффициент полезного действия.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 03.05.2011Устройство и принцип работы теплового газотурбинного двигателя, его схема, основные показатели во всех основных точках цикла. Способ превращения теплоты в работу. Определение термического коэффициента полезного действия через характеристики цикла.
курсовая работа [232,8 K], добавлен 17.01.2011Особенности и алгоритм определения теплоемкости газовой смеси (воздуха) методом калориметра при постоянном давлении. Процесс определения показателя адиабаты газовой смеси. Основные этапы проведения работы, оборудование и основные расчетные формулы.
лабораторная работа [315,4 K], добавлен 24.12.2012Газовый 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 13.09.2010Расчет термодинамических параметров быстроходного автомобильного дизельного двигателя со смешанным теплоподводом в узловых точках. Выбор КПД цикла Карно в рабочем интервале температур. Вычисление значений термического коэффициента полезного действия.
курсовая работа [433,2 K], добавлен 13.07.2011
