Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
Теплот. практичн 07.11.09і.doc
Скачиваний:
0
Добавлен:
01.04.2025
Размер:
1.98 Mб
Скачать

Приклад розв'язання задач

Визначити термічні параметри (р, v, Т) для характерних точок циклу Дизеля, а також кількість підведеної (q1) та відведеної (q2) теплоти, роботу циклу (Іц) та термічний ККД циклу. Робочим тілом вважати повітря (R=287 Дж/(кг К), Сv=717 Дж/(кг К)). Ступінь стиснення ε=14, ступінь попереднього розширення р=1,7. Початкова температура t1=27°С, початковий тиск – р1=0,1 МПа.

Дано: t1=27°С; Т1=t1+273=300 К; р1=0,1 МПа=105Па; ε=v1/v2=14; ρ=v3/v2=1.7.

Визначити: p1-4; v1-4, T1-4; q1; q2; Іц; ηt.

Розв'язання

Визначаємо параметри для характерних точок циклу 1-4:

Точка 1:

Т1=t1+273=27+273=300 К; р1=105 Па;

pv=RT v1=RT1/p1=287*300/105=0.86 м3/кг.

Точка 2:

ε=v1/v2 v2=v1/ε = 0,861/14=0,061 м3/кг.

p1v1k=p2v2k p2=p1(v1/v2)k=p1εk,

де

k= Cp/Cv=(Cv+R)/Cv= =(717+28)/717=1.4;

p2=105*141.4=4.023*106 Па;

K.

Точка 3:

p3=p2=4.023*106 Па;

ρ=v3/v2 v3=v2*ρ=0.061*1.7=0.105 м3/кг.

Процес 2-3 ізобарний:

тобто K.

Точка 4:

v4=v1=0.861 м3/кг;

P3v3k=p4v4k p4=p3(v3/v4)k =4.023*106*(0.105/0.861)1.4=2.115*105 Па;

К.

Кількість теплоти, підведенної теплоти:

Дж/кг.

Кількість відведенної теплоти:

Дж/кг.

Робота циклу:

Дж/кг.

Теоретичний ККД циклу:

Iц= Iц/q1=3.689*105 /6.6059*105=0.609,

або

.

Для того щоб побудувати діаграму циклу, розрахуємо проміжні параметри прцесів 1-2 та 3-4.

Знайдемо значення тиску при значенях об’єму v2<v<v1. Нехай v=0.1, 0.2, 0.4 та 0.6 м3/кг.

Процеси 1-2 та 3-4 – адіабатні. Для них можна записати:

P1v1k=p2v2k=pnvnk та p3v3k=p4v4k=pnvnk

звідкіля слідує, що

(для процесу 1-2),

та

(для процесу 2-3).

При v=0.1 м3/кг

Па (для прцесу 1-2);

Па (для прцесу 3-4);

При v=0.2 м3/кг

Па (для процесу1-2);

Па (для процесу 3-4);

При v=0.4 м3/кг

Па (для процесу 1-2);

Па (для поцесу 3-4);

При v=0.6 м3/кг

Па (для процесу 1-2);

Па (для процесу 3-4)

Побудуємо pv- діаграму для розрахованого циклу Дизеля:

Задачі для самостійного розв'язування

Задача 1

Для ідеального циклу Отто визначити термічні параметри (р, v, Т) для основних точок циклу, кількість теплоти, підведеної та відведеної у процесах, якщо температура та тиск робочого тіла (повітря) на початку адіабатного стиснення дорівнюють t1=30°С, Р1=0,095МПа; ступінь стиснення ε= 6; ступінь підвишення тиску λ=2,5. Визначити також корисну роботу та термічний ККД. Зобразити графічно в масштабі цикл у pv- та Ts-ддаграмах.

Задача 2

У ідеальному циклі Дизеля, робочим тілом якого є повітря з початковими параметрами (t1 = 40°С, Р1 = 0.1 МПа, ступінь стиснення ε = 13, ступінь попереднього розширення ρ = 1.7, визначіть параметр (р, v, Т) у характерних точках, кількість підведеної та відведеної теплоти, корисну роботу у циклі та термічний ККД. Зобразити цикл у масштабі у pv- та Ts-діаграмах.

Задача 3

Робоче тіло (повітря) з початковими параметрами t1=40°С та P1=0.12 МПа надходить у двигун внутрішнього згоряння, який працює за ідеальним циклом зі змішаним підводом теплоти. Визначити параметри (р, v, Т) у характерних точках, кількість підведеної та відведеної теплоти, корисну роботу циклу та термічний ККД, якщо ступінь стиснення ε = 15, ступінь підвищення тиску λ = 1.8, ступінь попереднього розширення ρ = 1,4. Зобразити цикл у масштабі у pv- та Ts-діаграмах.

Задача 4

Для теоретичного циклу ГТУ з підводом тепла при постійному тиску визначити параметри робочого тіла (повітря) у характерних точках циклу, підведену та відведену теплоту, роботу та термічний ККД, якщо початковий тиск Р1 = 0,1 МПа, початкова температура t1 = 27°С, ступінь підвищення тиску у компресорі ε = 8, температура газу перед турбіною t3= 700°С. Дати схему та цикл установки у pv- та Ts-діаграмах.

Задача 5

Визначити холодильний коефіцієнт, холодовидатність (за цикл), кількість теплоти, що відводиться від робочого тіла, роботу за цикл повітряної холодильної машини при таких даних: тиск повітря перед компресором P1 = 0,1 МПа, температура t1= - 10°С, тиск на вході у детандр Рз = 0,45 МПа, температура t3= 18°С. Дати схему та цикл установки у pv- та Ts-діаграмах.