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=Уriмpiсм=(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=УriCмхiсм=(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.

Rсмpх

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:

х21/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:

х32=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 14.01.2014

  • Принципиальная 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 01.10.2012

  • Расчет 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 17.07.2008

  • 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.

    курсовая работа [35,7 K], добавлен 07.03.2010

  • 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 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 03.05.2011

  • Устройство 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 17.01.2011

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.