Исходные данные к курсовой работе
Параметр |
Последняя цифра шифра |
|||||||||
0 |
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
|
ε |
16 |
13 |
14 |
15 |
16 |
17 |
18 |
19 |
16 |
18 |
λ |
1,5 |
1,6 |
1,5 |
1,7 |
1,4 |
1,5 |
1,6 |
1,7 |
1,7 |
1,5 |
ρ |
1,6 |
1,4 |
1,3 |
1,4 |
1,5 |
1,5 |
1,4 |
1,3 |
1,5 |
1,3 |
Таблица 3
Параметры состояния рабочего тела в характерных точках цикла
Номер точки |
р, Па (кПа) |
υ, м3 / кг |
Т, К |
1 |
р1 |
υ1 |
Т1 |
2 |
р2 |
υ2 |
Т2 |
3 |
р3 |
υ3 |
Т3 |
4 |
р4 |
υ4 |
Т4 |
5 |
р5 |
υ5 |
Т5 |
Таблица 4
Результаты расчетов характеристик процессов цикла
№ п/п |
Процессы |
Δu, кДж/кг |
Δi, кДж / кг |
Δs, кДж/(кг · К) |
l, кДж/кг |
q, кДж/кг |
1 |
1 – 2 |
|
|
|
|
|
2 |
2 – 3 |
|
|
|
|
|
3 |
3 – 4 |
|
|
|
|
|
4 |
4 – 5 |
|
|
|
|
|
5 |
Итого за цикл |
|
|
|
|
|
2. Указания по выполнению курсовой работы
2.1. Расчет характеристик газовой смеси
В начале курсовой работы определяются массовые или объемные доли заданной газовой смеси, используя формулы табл. 5.
Таблица 5
Соотношение для расчета смесей идеальных газов
Расчет смеси |
Способ задания смеси |
|
массовыми долями (gi) |
объемными долями (ri) |
|
Определение долей |
где Мi – масса данного (i-го) компонента, кг; Мсм – масса всей смеси, кг. При этом: М1 + М2 + … + Мi = Мсм;
|
где Vi – приведенный объем данного (i-го) компонента, м3; Vсм – объем всей смеси, м3. При этом:
|
Формула перехода |
|
|
Парциальное давление компонентов |
|
pi = r i · pсм |
Удельный объем смеси |
|
|
Плотность смеси |
|
|
Средняя молярная масса смеси |
|
|
,
,
;
Продолжение табл. 5
Расчет смеси |
Способ задания смеси |
|
массовыми долями (gi) |
объемными долями (ri) |
|
Газовая постоянная смеси |
|
|
Теплоемкость смеси |
|
|
,
;
,
Примечание:
В табл. 5 приняты следующие обозначения:
gi
и ri
– массовые и объемные доли соответственно;
μi – молярная
масса компонента, кг / моль; Ri
– газовая постоянная компонента, Дж /
(кг · К); рсм – давление смеси,
Па; Rсм – газовая
постоянная смеси, Дж / (кг · К); ρi
– плотность компонента, кг / м3;
сi,
и μсi –
массовая [кДж / (кг · К)], объемная [кДж /
(нм3 · К)] и мольная [Дж / (моль · К)]
теплоемкости компонента; ссм,
и μссм – массовая, объемная
и мольная теплоемкости смеси соответственно.
2.1.1. Используя значения молярных масс компонентов, рассчитываются их газовые постоянные по формуле
,
кДж
/ (кг · К), (1)
где μi – молярная масса, кг / моль (прил. 1).
2.1.2. Газовую постоянную, среднюю молярную массу смеси, парциальные давления компонентов определяем через массовые или объемные доли по формулам табл. 5.
2.1.3. Смеси идеальных газов обладают свойствами идеального газа, т. е. они подчиняются всем газовым законам [6]. Масса смеси выражается из уравнения Клапейрона для М, кг, смеси газа:
рсм Vсм = Mсм Rсм Tсм, (2)
где рсм и Тсм – давление, Па, и температура, К, смеси при нормальных условиях; Vсм – объем смеси, м3 (табл. 1); Мсм – масса смеси, кг; Rсм – газовая постоянная смеси, Дж / (кг · К).
2.1.4. Через известные массовые или объемные доли находим массы компонентов и их приведенные объемы при заданном объеме смеси Vсм.
2.1.5. Плотность компонентов при нормальных условиях определяем по выражению:
кг
/ нм3,
(3)
где Мi, Vi – массы, кг, и парциальные объемы, нм3, соответствующих компонентов газовой смеси.
Значения плотности компонентов ρi, вычисленные по соотношению (3), проверяются по формуле [4]:
,
кг / нм3.
(4)
2.1.6. Через известные массовые или объемные доли находим плотность смеси при нормальных условиях по выражениям табл. 5:
,
кг / нм3. (5)
Значение плотности смеси ρсм, вычисленное по соотношению (5), проверяется по формулам табл. 5 по заданному химическому составу смеси:
, кг / нм3 (6)
или
, кг / нм3 (7)