- •Содержание
- •1. Исходные данные
- •2. Определение количества рабочего тела, участвующего в осуществлении цикла
- •3. Определение значений параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла
- •4. Проверка правильности вычислений параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла
- •5. Определение параметров идеализированного поршневого двс
- •6. Среднее индикаторное давление рабочего тела в цикле
- •7. Индикаторная мощность двигателя
- •8. Определение количества тепловой энергии, сообщаемой рабочему телу в цикле
- •9. Суммарное количество тепловой энергии, подведенной к рабочему телу в цикле
- •10. Количество тепловой энергии, отведенной от рабочего тела в цикле
- •11. Количество тепловой энергии преобразованной в механическую работу за один цикл в одном цилиндре двигателя
- •12. Расчёт параметров двигателя
- •13. Цикловой расход топлива, цикловой расход воздуха и коэффициент избытка воздуха
- •14. Расход топлива двигателем, мощность двигателя и его удельный расход топлива
- •15. Изменение энтропии в термодинамических процессах цикла
- •16. Построение индикаторной и энтропийной (тепловой) диаграмм цикла
- •Список литературы
9. Суммарное количество тепловой энергии, подведенной к рабочему телу в цикле
Дж
10. Количество тепловой энергии, отведенной от рабочего тела в цикле
Дж
11. Количество тепловой энергии преобразованной в механическую работу за один цикл в одном цилиндре двигателя
Дж
Ранее уже была получена результирующая работа в цикле
Дж
Таким образом, полученная разными способами (по разным уравнениям) механическая работа в цикле совпала по величине с суммарной тепловой энергией. Погрешность расчёта составила
Температурный интервал, К |
Среднее значение в указанном температурном интервале, Дж/(моль∙К) |
|
при постоянном объёме |
при постоянном давлении |
|
0 – Ta |
20,701 |
- |
0 – Tc |
21,954 |
- |
0 – Ty |
24,4221 |
32,7361 |
0 – Tz |
25,4542 |
33,7682 |
0 – Tb |
22,9687 |
- |
Ta – Tc |
22,5909 |
- |
Tc – Ty |
26,6658 |
- |
Ty – Tz |
- |
36,6351 |
Tz – Tb |
27,833 |
- |
Tb – Ta |
23,6899 |
- |
12. Расчёт параметров двигателя
Термический коэффициент полезного действия цикла
Значение термического кпд цикла Карно
13. Цикловой расход топлива, цикловой расход воздуха и коэффициент избытка воздуха
Низшая теплотворная способность дизельного топлива может быть принята равной 10400 ккал/кг. Учитывая, что 1 ккал = 4187 Дж, получим цикловой расход топлива (количество сгоревшего топлива в одном цилиндре за один цикл)
кг
Количество воздуха, наполняющего один цилиндр двигателя за один цикл, определится из простейшего соотношения
кг,
где
– молекулярная масса воздуха.
Учитывая, что для полного сгорания 1 килограмма дизельного топлива необходимо 14,8 килограмма воздуха, рассчитаем коэффициента избытка воздуха
14. Расход топлива двигателем, мощность двигателя и его удельный расход топлива
Определим расход топлива двигателя
где
– количество циклов совершаемых воздухом
во всех цилиндрах двигателя за 1 час.
кВт,
где
- механический коэффициент полезного
действия
Удельный расход топлива двигателем равен
15. Изменение энтропии в термодинамических процессах цикла
Уравнение для удельной энтропии имеет вид
,
а для полной
где
– средняя мольная теплоёмкость рабочего
тела в каком-либо термодинамическом
процессе;
и
– конечная и начальная температуры
рабочего тела в этом же процессе;
– количество
рабочего тела в цикле.
В политропном сжатии a-c
В изохорном процессе подвода тепла c-y
В изобарном процессе подвода тепла y-z
В политропном расширении z-b
В изохорном процессе отвода тепла b-a
Термодинамический процесс |
Политропное сжатие |
Подвод тепла при V=const |
Подвод тепла при p=const |
Политропное расширение |
Отвод тепла при V=const |
|
-0,476 |
26,6658 |
36,6351 |
-1,8588 |
23,6899 |
Ts, К |
328 |
973,3 |
2043,93 |
2779,75 |
1359,4 |
Tk, К |
973,3 |
2043,93 |
2779,75 |
1359,4 |
328 |
|
-0,055 |
2,178 |
1,245 |
0,168 |
-3,59 |
Суммарное изменение энтропии рабочего тела за весь цикл
Погрешность вычислений
