6. Визначення характеристик циклу

6.1 Визначення корисної роботи циклу

(6.1)

6.2 Термічний коефіцієнт корисної дії:

, (6.2)

6.3 Середній індикаторний тиск:

(6.3)

6.4 Термічний ККД циклу Карно:

. (6.4)

6.5 Мірою наближення термодинамічної ефективності будь-якого довільного прямого циклу до циклу Карно, здійсненого між мінімальною і максимальною абсолютними температурами робочого тіла:

(6.5)

7 Побудова робочої і теплової діаграми

Таблиця 7.1 –Характерні точки для бобудови робочої діаграми циклу

, кПа	,	,кПа	,	,кПа	,	,кПа	,
827,78	0,1	2500	0,033	2500	0,052	1132,18	0,1
1013,58	0,082	2500	0,035	2348,02	0,054	1098,36	0,1
1199,38	0,069	2500	0,037	2196,04	0,058	1064,54	0,1
1385,18	0,06	2500	0,039	2044,06	0,061	1030,71	0,1
1570,99	0,053	2500	0,041	1892,08	0,065	996,89	0,1
1756,79	0,047	2500	0,043	1740,1	0,07	963,07	0,1
1942,59	0,043	2500	0,045	1588,12	0,075	929,24	0,1
2128,39	0,039	2500	0,048	1436,14	0,082	895,42	0,1
2314,2	0,036	2500	0,05	1284,16	0,09	861,6	0,1
2500	0,033	2500	0,052	1132,18	0,1	827,78	0,1

Таблиця 7.2 – Характерні точки для побудови теплової діаграми циклу

303,15	0	1	303,15	0	0,698	473,15	0	1,224
303,15	-0,0553	0,945	322,039	0,0714	0,77	466,648	0,006	1,23
303,15	-0,046	0,899	340,928	0,0673	0,837	460,146	0,0061	1,236
303,15	-0,0393	0,859	359,817	0,0637	0,901	453,644	0,0061	1,242
303,15	-0,0344	0,825	378,706	0,0604	0,961	447,141	0,0062	1,248
303,15	-0,0305	0,795	397,594	0,0575	1,018	440,639	0,0063	1,255
303,15	-0,0275	0,767	416,483	0,0548	1,073	434,137	0,0064	1,261
303,15	-0,0249	0,742	435,372	0,0524	1,126	427,635	0,0065	1,267
303,15	-0,0229	0,719	454,261	0,0501	1,176	421,133	0,0066	1,274
303,15	-0,0211	0,698	473,15	0,0481	1,224	414,631	0,0067	1,281

Закінчення таблиці 7.2

414,631	0	1,281
402,244	-0,0271	1,254
389,857	-0,028	1,226
377,471	-0,0289	1,197
365,084	-0,0298	1,167
352,697	-0,0309	1,136
340,31	-0,032	1,104
327,924	-0,0331	1,071
315,537	-0,0344	1,037
303,15	-0,0358	1

Побудову циклу в ( ) діаграмі стану слід розпочинати з вибору масштабів для абсолютного тиску робочого тіла кПа/мм та його питомого об’єму (м³/кг)/мм.

Побудову циклу в ( ) діаграмі стану слід розпочинати з вибору масштабів для абсолютної температури робочого тіла К/мм та питомої ентропії об’єму (кДж/кг∙К)/мм.

7.2 Визначення роботи зміни об’єму графічним методом

. (7.1)

. (7.2)

. (7.3)

. (7.4)

7.3 Розрахунок середнього індикаторного тиску планіметричним методом

. (7.5)

7.4 Визначаємо відносну похибку планіметричного методу у відсотках:

, (7.6)

Результати розрахунків заносимо в таблицю 7.3.

7.4 Розрахунок теплоти циклу графічним методом

. (7.7)

. (7.8)

. (7.9)

. (7.10)

. (7.11)

Таблиця 7.3 – Порівняння характеристик процесів циклу обчислених аналітичним і планіметричним методом

Характер термодинамічного процесу та його початкова і кінцева точки в циклі	Питома теплота процесу, кДж/кг				Питома робота зміни об’єму робочого тіла в процесі,
	кДж/кг	кДж/кг	%	кДж/кг		кДж/кг	%
1-2	91,494	95,071	3,909	91,494		91,495	0
2-3	200,703	205,386	2,334	46,42		47,599	1,476
3-4	25,283	25,431	0,585	79,896		78,601	1,621
4-1	99,67	100,545	0,878	0		0	0
Корисна робота і теплота	34,821	35,132	0,892	34,821		34,705	0,333

7.5 Розрахунок термічного коефіцієнту корисної дії циклу планіметричним методом :

. (7.12)

Висновки

В процесі виконання курсової роботи було проведено наступні розрахунки:

– визначення характеристик робочого тіла – суміші ідеальних газів: масового (якщо задано об’ємний) складу, молярних мас та питомих газових сталих компонентів суміші, питомого об’єму (густини) суміші і парціальних тисків її компонентів за нормальних умов; середніх теплоємностей робочого тіла (розраховуються під час розгляду окремих процесів циклу);

– визначення основних (термічних) параметрів стану робочого тіла (T, p, v) в основних точках циклу;

– розрахунок зміни функцій стану (калоричних параметрів стану) робочого тіла – питомих внутрішньої енергії, ентальпії, ентропії ( ) у всіх процесах циклу та значень питомої внутрішньої енергії в основних точках циклу;

– розрахунок питомих теплоти та роботи зміни об’єму у всіх процесах циклу;

– визначення корисної роботи, термічного коефіцієнта корисної дії циклу, середнього індикаторного тиску, термічного коефіцієнта корисної дії циклу Карно в інтервалі між мінімальною і максимальною абсолютними температурами робочого тіла в розглядуваному циклі та міри наближення термодинамічної ефективності цього циклу відносно циклу Карно;

– графічна частина курсової роботи: побудова циклу в робочій та тепловій діаграмах стану з наступним визначенням графічним способом підведеної і відведеної від робочого тіла теплоти в циклі, корисної теплоти циклу, термічного коефіцієнта корисної дії на основі теплової діаграми стану.