2.4 Определение lЦ, t, Pi

Полезная работа газа за цикл определяется:

- как разность работ расширения и сжатия,

, (25)

где l_Ц – полезная работа газа за цикл,

- как разность теплоты, подведенной и отведенной:

. (26)

С учетом знаков плюс и минус полезная работа за цикл определяется как алгебраическая сумма:

, (27)

или

, (28)

или

, (29)

Определяем по формуле (27):

Знак плюс соответствует положительному направлению процесса, то есть подводу тепла и расширению. Знак минус – отводу тепла и сжатию.

Термический к.п.д.:

где _t – термический к. п. д.,

Термический к.п.д. цикла, по формуле (31):

Среднецикловое давление (индикаторное):

где P_i – среднецикловое давление,

3 Расчет газового цикла с учетом переменной теплоемкости

с = f(t),

Расчет производится с помощью таблиц термодинамических свойств газов.

3.1 Определение параметров для основных точек цикла

Параметры P, V, t определяют также по уравнению состояния (4) и соотношении параметров в процессах, приведенных ранее. Исключение составляет адиабатный процесс. Поскольку с = f(t), то показатель адиабаты зависит от температуры.

(33)

Поэтому соотношения формулы (34)

заменяют выражениями (35) и (36)

Безразмерные величины относительный объем ₀ и относительное давление ₀ взять из таблицы в зависимости от температуры.

Параметры U, i, S находят по таблицам, в которых отсчет внутренних удельных энергий, энтальпий и энтропий начинается с 0 К.

Для точки 1:

T₁=273+80⁰C=353 К,

Рассмотрим адиабатный процесс 1-2:

При t₁=80⁰C (T₁=353 K) относительный объем ₀₁=4210, тогда из формулы (35):

По таблице находим t₂332,4⁰C (T₂ 605,4 K).

По таблице находим

₀₁ = 2,4553,

₀₂  16,8497, тогда из формулы (36):

Из графика видно:

Рассмотрим изохору 2-3:

P₃=P₂2,4=6,5210⁵2,4=15,6510⁵ Па,

Рассмотрим политропный процесс 3-4:

P₃V₃ⁿ=P₄V₄ⁿ , (37)

В формулу (7) предыдущего раздела подставляем соотношение параметров для политропы, получаем формулу (12) и выражаем T₄:

Параметры U, i, S найдем из таблицы (приблизительно). Все результаты параметров в таблице 4.

Таблица 4 – Результаты определения параметров в точках

№ точки	P, 105 Па	V, м3/кг	t, 0C	Т, К	U, кДж/кг	i, кДж/кг	S, кДж/(кг·К)
1	0,95	1,06	80	353	252,80	353,60	6,8662
2	6,52	0,26	332	605	438,64	612,20	7,4182
3	15,6	0,26	1151	1424	1135,5	1544,2	8,3825
4	2,96	1,06	806	1079	827,06	1136,8	8,0552