Содержание

1.Определение количества работы тела, участвующего в осуществлении цикла……………………………………………………………………………….2

2.Определение значений параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла……………………………………………………………………….2

3.Проверка правильности выполненных вычислений. Для всех характерных точек цикла должно выполняться условие……………………………………...3

4.Определение параметров идеализированного поршневого ДВС……………3

5.Среднее индикаторное давление рабочего тела в цикле……………………..3

6.Индикаторная мощность двигателя……………………………………………4

7.Определение количества тепловой энергии, сообщаемой рабочему телу в цикле……………………………………………………………………………….4

8.Определение количества тепловой энергии, которым обменивается рабочее тело со стенками в политропических процессах сжатия a-c и расширения z-b6

9.суммарное количество тепловой энергии, подводимой к рабочему телу в цикле……………………………………………………………………………….7

10.Количество тепловой энергии, преобразованной в механическую форму...7

11.Результирующая работа цикла W_e равна…………………………………….7

12.Погрешность вычислений результирующей работы цикла………………...7

13.Термический кпд цикла……………………………………………………….7

14.Изменение энтропии рабочего тела в процессах цикла…………………….8

15.Проверка правильности вычислений…………………………………………8

16.Построение энтропийной тепловой диаграммы……………………………..8

17.Список литературы………………………………………………………..….11

№	N1	N2	Va	Pa	Ta	E	λ	ρ	і	Ώ
51	1.38	1.21	4.0 л	0.090*106Pa	311K	17.0	2.1	1.44	12	2800

1.Определение количества работы тела, участвующего в осуществлении цикла:

n=

2.Определение значений параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла:

2.1.Значения параметров рабочего тела в точке с:

P_c=p_a*εⁿ¹=0.090*17^1.38=0.090*49.89=4.49*10⁶ Pa

V_c=V_a/ε=0.004/17=2.35*10^-4m³

T_c=T_a* ε^n1-1=311*17^1.38-1=311*2.93=912.706 К

2.2.Значение параметров состояния рабочего тела в точке y:

P_y= λ *p_c=2.1*4.49=9.4*10⁶P_a

V_y=V_c=2.35*10^-4m³

T_y= λ*T_c=2.1*912.706=1916.68 K

2.3.Значение параметров состояния рабочего тела в точке z

P_z=p_y=9.4*10⁶Pa

V_z= ρ*V_y=1.44*2.35=3.38*10^-4 m³

T_z= ρ*T_y=1.44*1916.68=2760.01K

2.4. Значение параметров состояния рабочего тела в точке b

P_b=p_z*( ρ/ε)ⁿ²=9.4*(1.44/17)^1.21=4.7*10⁵Pa

V_b=V_a=0.004 m³

T_b=T_z*( ρ/ε)^n2-1=2760.01*(1.44/17)^1.21-1=1643.51 K

3.Проверка правильности выполненных вычислений. Для всех характерных точек цикла должно выполняться условие:

K_a= =1.15 joule/K K_y= =1.15 joule/K K_c= =1.15 joule/K K_z= =1.15 joule/K

K_b= =1.15 joule/K Вычисления выполнены правильно.

4.Определение параметров идеализированного поршневого двс.

В процессе сжатия а-с затрачивается энергия в механической форме. Количество затрачиваемой механической энергии определяется по формуле:

W_a-c= (0.090*10⁶*4*10^-3- 4.49*10⁶*2.35*10^-4)/0.38=(0.36*10³-10.55*10²)/0.38=-1828.9 joule

Знак минус указывает на то ,что в процессе сжатия механическая энергия затрачивается. Энергия не может быть отрицательной величиной.

В процессе c-y рабочим телом работа не совершается, так как оно не расширяется(не изменяется его объем).

В процессе y-z рабочим телом совершается положительная работа. Рабочее тело расширяется при постоянном давлении. Эта работа определяется по формуле:

W_y-z=p_z*(V_z-V_y)=9.4*(3.38-2.35)=968.2 joule

W_z-b= (9.4*3.38-4.7*4)/0.21=(31.772-18.8)/0.21=6.177*10³ joule

Суммарная работа, совершаемая рабочим телом в одном цилиндре двигателя, определяется по формуле:

W_Σ= W_a-c+ W_y-z+ W_z-b=-1828.9+968.2+6177=5316 joule

5.Среднее индикаторное давление рабочего тела в цикле:

P_t= W_Σ/ V_a-V_c=5.289/4-2.35=14.04*10⁵Pa

6.Индикаторная мощность двигателя:

N_i=i* W_Σ* Ώ/30*1*†=12*5.289*2800/30*1*4=177710.4/120=1480.92

7.Определение количества тепловой энергии, сообщаемой рабочему телу в цикле.

7.1.Среднее значение молярной изохорной теплоемкости воздуха в интервале температур от 0 до Т_y.Для этого воспользуемся приложение 3.

Т_к=1900 К MC_vk=24.123 joule /моль*К

Т_к1=2000 К MC_vk1=24.372 joule /моль*К

MC_vy= MC_vk* MC_vk1* 24,123*((1916,68-2000)/(1900-2000))+24,372*((1916,68-1900)/(2000-1900))=20,099+4,065=24,164 joule /моль*К

7.2.Среднее значение молярной изохорной теплоемкости воздуха в интервале температур от 0 до Т_с:

Т_к=900 К MC_vk=21.694 joule /моль*К

Т_к1=1000 К MC_vk1=22.050 joule /моль*К

MC_vс= MC_vk* MC_vk1* 21,694*((912,706-1000)/(900-1000))+22,050*((912,706-900)/(1000-900))=18,937+2,801=21,738 joule /моль*К

7.3.Среднее значение молярной изохорной теплоемкости воздуха в интервале температур от Т_с до Т_y:

MC_w=(MC_vy*T_y-MC_vc*T_c)/T_y-T_c=(24.164*1916.68-21.738*912.706)/1916.68-912.706=(46314.656-19840.403)/1003.974=26.369 joule /моль*К

7.4.Количество тепловой энергии, сообщаемой рабочему телу в процессе с-y:

Q_w=n* MC_w*( T_y-T_c)=0,139*26,369*(1916,68-912,706)=3679 joule

7.5.Количество тепловой энергии, сообщаемой рабочему телу в процессе y-z.

7.5.1.Среднее значение изобарной теплоемкости рабочего тела в интервале температур от 0 до T_z

Т_к=2700 К MC_pk=33,647 joule /моль*К

Т_к1=2800 К MC_pk1=33,799 joule /моль*К

MC_pz= MC_pk* MC_pk1* *((2760.19-2800)/(2700-2800))+33,799*((2760.19-2700)/(2800-2700))=13,394+20,343=33,737 joule /моль*К

7.5.2.Среднее значение молярной изобарной теплоемкости рабочего тела в интервале температур от 0 до T_y:

Т_к=1900 К MC_pk=32,437 joule /моль*К

Т_к1=2000 К MC_pk1=32,686 joule /моль*К

MC_py= MC_pk* MC_pk1* =32,437*((1916,68-2000)/(1900-2000))+32.686*((1916.68-1900)/(2000-1900))=27.026+5.452=32.478 joule /моль*К