2. Выбор исходных данных для расчета

Исходные данные для выполнения курсовой работы определяются из таблицы 2.1 согласно номеру зачетной книжки студента.

3. Указания к расчетной части курсовой работы

3.1. Расчет состава и параметров рабочего тела

3.1.1. Определение состава газовой смеси

В общих положениях было отмечено, что в качестве рабочего тела в задании для выполнения курсовой работы дается газовая смесь.

Если газовая смесь задана объемными долями, тогда необходимо определить массовые доли по уравнению:

,

где r_i - обьемная доля i-го компонента; μ_i - молекулярная масса i-го компонента, кг/кмоль.

Если же газовая смесь задана массовыми долями, тогда необходимо определить объемные доли по уравнению

.

Таблица 2.1 - Исходные данные для выполнения курсовой работы

ρ=V4/V3	1,0	1,0	1,0	1,2	1,3	1,4	1,5	1,8	2,0	2,2
λ=P3/P2	3,5	3,0	2,5	2,0	1,8	1,6	1,5	1,0	1,0	1,0
ε=V1/V2	5	6	7	13	14	15	16	17	18	19
Пк=P2/P1	6,0	6,5	7,0	7,5	8,0	8,5	5,75	6,25	7,25	6,75
G, кг/с	70	65	60	55	50	45	40	35	30	25
t3 ГТУ, ˚C	700	725	750	775	800	825	850	875	900	715
r2	0,9	0,2	0,7	0,4	0,5	0,75	0,45	0,35	0,85	0,1
r1	0,1	0,8	0,3	0,6	0,5	0,25	0,55	0,65	0,15	0,9
Последняя цифра номера зачетки	0	1	2	3	4	5	6	7	8	9
t1, ˚C	13	35	0	25	10	20	15	5	30	8	40	38	12	14	16	18	22	24
P1 , МПа	0,1	0,09	0,106	0,092	0,108	0,094	0,104	0,098	0,102	0,096	0,09	0,103	0,095	0,103	0,097	0,093	0,111	0,091
Компонент 2	CO2	N2	CO2	H2O	N2	N2	CO	O2	N2	CO	SO2	O2	SO2	CO2	CO2	N2	H2O	SO2
Компонент 1	N2	CO	O2	N2	CO	CO2	N2	CO2	H2O	N2	N2	SO2	CO	SO2	H2O	SO2	CO	O2
Предпоследние цифры номера зачетки	00	01	02	03	04	05	06	07	08	09	10	11	12	13	14	15	16	17

3.1.2. Определение газовых постоянных компонентов и смеси

Для определения газовой смеси, необходимо вычислить газовые постоянные отдельных компонентов смеси. Их следует определять по формуле:

R_i = 8314/μ_i , Дж/(кг∙К) .

Газовая постоянная смеси тогда определяется:

или .

Значение газовой постоянной смеси должно быть проверено по величине средней молекулярной массы смеси _см, которая определяется по уравнениям:

а) при задании смеси в объемных долях

;

б) при задании смеси в массовых долях

;

Тогда

R_см = 8314/μ_см .

3.1.3. Определение парциальных давлений

По величине давления смеси для заданной точки 1 цикла ( ) определяются парциальные давления:

а) при задании смеси в объемных долях

P_i = P_см·r_i ;

б) при задании смеси в массовых долях

P_i = P_см·g_i ·(R_i /R_см) ;

Проверка осуществляется по уравнению

.

3.1.4. Определение средних теплоемкостей рабочего тела в цикле

3.1.4.1. Средняя теплоемкость рабочего тела (газовой смеси) в цикле необходима для определения в каждом из процессов цикла изменений внутренней энергии u, энтальпии h и энтропии s, а также количества подведенного и отведенного тепла. Прежде чем приступить к определению численных значений средней теплоемкости смеси в цикле, необходимо определить средние теплоемкости отдельных компонентов газа. Эти теплоемкости могут быть определены по следующим уравнениям.

3.1.4.2. Средняя массовая изобарная теплоемкость i-го компонента

,

где: и - средние массовые изобарные теплоемкости компонента газа в интервалах температур соответственно от 0 °С до t_max (t_max – максимальная температура газа в цикле) и от 0 ºС до t_min (t_min – минимальная температура газа в цикле).

Значение теплоемкостей для данного компонента газа берутся из таблиц, помещенных в теплотехнической литературе.

3.1.4.3. Средняя массовая изохорная теплоемкость i-го компонента

,

где и - средние массовые изохорные теплоемкости компонента газа в тех же интервалах температур.

3.1.4.4. При использовании таблиц для определения значения теплоемкостей при температурах, кратных 100 градусам Цельсия, применить метод интерполяции в предположении линейной зависимости теплоемкости от температуры в том или ином стоградусном интервале ее изменения.

3.1.4.5. Средняя массовая изобарная и изохорная теплоемкости смеси в цикле определяются по уравнениям:

;

,

где g_i - массовая доля данного компонента газа; Сⁱ_рm и Сⁱ_vm - средние массовые изобарная и изохорная теплоемкости данного компонента газа в интервале температур от t_min до t_max определены выше.

3.1.5 Определение показателя адиабаты К

Показатели адиабаты для процессов сжатия и расширения принимаются равными, и определяются по формуле:

.