- •Требования к выполнению и оформлению работы
- •1. Расчет газового цикла
- •1.1. Определение параметров состояния воздуха в характерных точках цикла
- •1.2. Построение газового цикла в масштабных
- •1.4. Построение газового цикла в масштабных
- •1.5. Проверка результатов расчета характеристик процесса
- •1.6. Определение основных характеристик цикла
- •1.7. Проверка расчета параметров газового цикла
- •1.8. Исходные данные для расчета газового цикла
- •2. Расчет парового цикла
- •2.1. Перестроение цикла в безмасштабные диаграммы hS и ts
- •2.2. Построение парового цикла на масштабной
- •2.3. Определение параметров состояния пара в характерных точках цикла
- •2.4. Определение характеристик процессов
- •2.5. Определение основных характеристик парового цикла
- •2.6. Сравнение параметров состояния характерной точки парового цикла
- •2.7 Выводы
- •2.8. Исходные данные для расчета парового цикла.
- •3. Задание
- •Список рекомендуемой литературы
2.2. Построение парового цикла на масштабной
hS-диаграмме
Заданный паровой цикл строится на hS-диаграмме водяного пара масштабе этой диаграммы. Затем цикл переносится с диаграммы на кальку. На кальку переносятся также координатные оси h и S с обязательным указанием масштабов по осям. Оси выбираются таким образом, чтобы цикл максимально заполнял рабочее пространство между осями координат. Наносится также верхняя пограничная кривая, несколько опорных линий hS-диаграммы (изобары, изохоры, изотермы, линии равной степени сухости), а также все линии, проходящие через характерные точки цикла и характеризующие состояния пара в этих точках.
2.3. Определение параметров состояния пара в характерных точках цикла
Параметры состояния пара (p,V,T,h,S,x) в характерных точках цикла определяются непосредственно по hS-диаграмме для водяного пара. Значение внутренней энергии U для всех точек цикла вычисляется по уравнению
U=h-PV.
Для удобства параметры состояния пара заносятся в табл. 4.
Таблица 4
Точки |
P, МПа |
V,
|
T, K |
h, |
|
U, |
x |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.4. Определение характеристик процессов
Изменение внутренней
энергии ΔU,
изменение энтальпии
Δh
и энтропии ΔS
в любом процессе заданного парового
цикла вычисляются из следующих
соотношений:
;
;
.
Количество теплоты, участвующей в процессе, определяется следующим образом:
в изохорном процессе
;
в изобарном
процессе
;
в изотермическом
процессе
.
Работа расширения водяного пара вычисляется по общему для всех процессов уравнению
l=q-ΔU.
Найденные характеристики заносятся в табл. 5.
Таблица 5
Характеристики точки |
ΔU,
|
Δh,
|
ΔS,
|
q,
|
l,
|
1-2 |
|
|
|
|
|
2-3 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
2.5. Определение основных характеристик парового цикла
Количество теплоты, полезно используемое в паровом цикле, определяется как разность подведенной и отведенной теплоты в процессах, составляющих цикл:
,
где
– сумма положительных значений;
– сумма отрицательных значений.
Полезно используемая теплота равна работе цикла, т.е.
.
Значения термического коэффициента полезного действия, характеризующего степень совершенства тепловой машины, подсчитывается по формуле
Среднее давление
цикла
,
Па, определяется из выражения
.
Результаты расчетов характеристик парового цикла сводим в табл. 6.
Таблица 6
Характеристики |
|
|
,
|
,% |
|
|
|
|
|
|
|
