Задача 1.1)

1. Изотермический процесс – это процесс происходящий при постоянной температуре. T=const pV=RT=const

2. Адиабатным называется процесс изменения состояния газа, который происходит без теплообмена с окружающей средой.

3. Политропным называется процесс, который описывается уравнением , где показатель политропы n может принимать любые значения в пределах от -∞ до +∞, но для данного процесса он является постоянной величиной.

4. Д ля того, чтобы графически определить работу нужно изобразить процесс в pv диаграмме. Тогда работа равна площади фигуры, ограниченной линией процесса и осью абсцисс

5. Показатель адиабаты показатель адиабаты k (или коэффициент Пуассона) – это отношение теплоемкости при постоянном давлении ( к теплоемкости при постоянном объёме ( k= используется для описания адиабатного процесса

6. Расчет мощности в различных термодинамических процессах

7. Расчёт количества теплоты в различных термодинамических процессов

Отведенная теплота ?

(процесс без теплообмена)

Работа на сжатие в изотермическом процессе минимальна, а в адиабатном максимальна.

Задача 1.2

1. Цикл Дизеля: с подводом теплоты при постоянном давлении

a -1: 1й Такт. Впуск. клапан впуска открывается, воздух поступает в цилиндр и клапан сразу закрывается.

1-2 адиабатное сжатие: 2й Такт. Сжатие. поршень, дойдя до вмт (верхняя мертвая точка далее), сжимает воздух в 20 раз, после чего в горячей среде распыляется топливо через форсунку.

2-3 –  изобарный подвод теплоты, (объем возрастает при постоянном давлении)

3-4 – адиабатное расширение: 3й Такт. Расширение. После распыления топлива в горячем воздухе, оно сгорает, двигая поршень вниз.

4-1 – изохорный отвод теплоты

1-а: 4й Такт. Выпуск и продувка. Поршень идёт вверх, клапан выпуска открывается, происходит выпуск и продувка, дойдя до вмт, клапаны закрываются.

2. Двс классифицируют:

а) По назначению — делятся на транспортные, стационарные и специальные.

б) По роду применяемого топлива — легкие жидкие (бензин, газ), тяжелые жидкие (дизельное топливо, судовые мазуты).

в) По способу образования горючей смеси — внешнее (карбюратор, инжектор) и внутреннее (в цилиндре ДВС).

г) По способу воспламенения (с принудительным зажиганием, с воспламенением от сжатия, калоризаторные).

д) По расположению цилиндров разделяют рядные, вертикальные, оппозитные с одним и с двумя коленвалами, V-образные с верхним и нижним расположением коленвала, VR-образные и W-образные, однорядные и двухрядные звездообразные, Н-образные, двухрядные с параллельными коленвалами, "двойной веер", ромбовидные, трехлучевые и некоторые другие.

3. Отведенное тепло в цикле Подведенное тепло в цикле 5. Основные характеристики циклов двс

Степень сжатия Е-отношение удельных объемов в начале и конце сжатия

Степень повышения давления - отношение давлений в начале и в конце изохорного подвода теплоты

Степень предварительного расширения (изобарного расширения)- отношение удельного объема рабочего тела в начале и в конце изобарного подвода теплоты (нет в цикле отто)

 Верхний предел ε  ограничивается в дизелях быстрым увеличением давления. Применяют значения ε = 14~25. Увеличение ρ отрицательно влияет на повышение эффективности цикла. По мере совершенствования процессов смесеобразования и горения ρ уменьшается.

6. Полезная работа.

7. Затраченная работа.

8. Термический кпд цикла:

Задача 1.3

1.1Основное оборудование ГТУ.Газотурбинная установка (ГТУ) - тепловой двигатель, в котором газ сжимается и нагревается, а затем энергия сжатого и нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу газовой турбины. Основой ГТУ является газогенератор, служащий источником сжатых горячих продуктов сгорания для привода силовой турбины. Газогенератор состоит из компрессора, камеры сгорания и турбины привода компрессора. Камера сгорания

1.2принцип действия ГТУ.Газотурбинные установки — ГТУ — принцип работы

В газотурбинных установках — ГТУ многоступенчатый компрессор сжимает атмосферный воздух, и подает его под высоким давлением в камеру сгорания. В камеру сгорания газотурбинных установок — ГТУ подается и определенное количество топлива. При столкновении на высокой скорости топливо и воздух воспламеняются. Топливовоздушная смесь сгорает, выделяя большое количество энергии. Затем, энергия газообразных продуктов сгорания преобразуется в механическую работу за счёт вращения струями раскаленного газа лопаток турбины.

Некоторая часть полученной энергии расходуется на сжатие воздуха в компрессоре. Остальная часть работы передаётся на электрический генератор. Работа, потребляемая этим агрегатом, является полезной работой ГТУ. Отработавшие газы направляются в утилизатор для получения тепловой энергии. Газотурбинные двигатели имеют самую большую удельную мощность среди ДВС, до 6 кВт/кг.В качестве топлива могут использоваться любое горючее: керосин, дизельное топливо, газ.

1.3.что показывает величина β? величина β показывает степень повышения давления

1.4. Термический КПД ГТУ.В современных ГТУ степень повышения давления обычно достигает значения 15, тогда из формул при показателе адиабаты воздуха k = 1,4 термический КПД ГТУ будет равен ηt = 0,54, что является довольно высоким показателем.

1.5. Эффективный КПД ГТУ

Где -эффективная мощность на муфте привода, кВт;

массовый расход ТГ, кг/с, измеряется согласно ГОСТ 20440;

фактическая массовая низшая теплота сгорания природного газа, кДж/кг; используются данные хим. лаборатории.

Задача 1.4

1) Почему при расчете КПД ПТУ работой насоса можно пренебречь?

Т.к работа пара в турбине намного больше работы сжатия воды в насосе

2)Где в цикле Ренкина затрачивается работа?

В процессе –адиабатное сжатие воды в насосе затрачиваемая работа в цикле Ренкина

3)Как определяется подведенное тело в цикле Ренкина? Подведенное тепло

4) Как определяется отведенное тело в цикле Ренкина? Отведенное тепло

5)В каком оборудовании ТПУ происходит процесс нагревания воды до состояния кипения? В подогревателе

6) Затраченная работа в цикле Ренкина? -работа насоса

7)Термический КПД

8) Принцип действия ПТУ?

В паровом котле вода превращается в перегретый пар, который по паропроводу поступает в турбину, где происходит его адиабатное расширение с совершением технической работы т.е вращение ротора электрического генератора. Затем пар поступает в конденсатор, где охлаждается циркулирующей водой в результате чего превращается в жидкость, которая с помощью насоса попадает в паровой котел. Затем процесс повторяется.

9)Расчет работы в турбине и в насосе?

Задача 2.1