Задание 4

Задача В0. В двигателе внутреннего сгорания, работающего по циклу Дизеля, p₁=0,85 ат, t₁=55°C, p₂=45 ат, количество отведенного тепла q₂=800 кДж/кг, степень предварительного расширения ρ=1,4. Определить количество подведенного тепла, термический КПД цикла и параметры рабочего тела в узловых точках цикла, если им является воздух в количестве 4 кг.

Задача В1. В цилиндре двигателя внутреннего сгорания, работающего по смешанному циклу начальное давление p₁=0,95 ат при v₁=0,82 кг/м³, а давление в конце сжатия p₂=5,1 МПа . Определить параметры в узловых точках цикла, термический КПД и количество отведенного тепла, если ρ =1,3, а количество подведенного тепла q₂=1280 кДж/кг. Рабочим телом является 2кг воздуха.

Задача В2. В идеальном одноступенчатом компрессоре производительностью 215 кг/ч политропно сжимается воздух до давления p₂=5 ат. Определить необходимую теоретическую мощность электродвигателя компрессора, отведенное тепло охлаждаемой водой и ее расход, если n=1,35, а вода нагревается на 30°С. Известно также начальное давление p₂=0,9 ат и температура t₁=2°C.

Задача В3. В цилиндре карбюраторного двигателя внутреннего сгорания после сжатия горючей смеси давление p₂=1,5 МПа и температура t₂=365°C. В этот момент смесь поджигается при помощи электрической свечи, после чего происходит очень быстрый процесс горения, протекающий практически при постоянном объеме. Определить давление и температуру в конце процесса, условно заменяя процесс горения смеси обратимым изохорным процессом, в котором рабочему телу подводится теплота q_v=480 кДж/кг. Рабочее тело при этом считать, обладающим свойствами воздуха, а теплоемкость c_v зависящей от температуры.

Задача В4. В двигателе Дизеля топливо, впрыскиваемое в цилиндр, самовоспламеняется при соприкосновении со сжатым воздухом, имеющим температуру большую, чем температура воспламенения топлива. Определить минимальную необходимую степень сжатия ε=υ₁/υ₂ и давление в конце сжатия p₂, если температура воспламенения топлива равна 630°C, Перед началом сжатия воздух в цилиндре имеет параметры p₁=0,097 МПа, t₁=60°C. Сжатие считать обратимым адиабатным. Задачу решать, не учитывая зависимости теплоемкости от температуры и принимая k=1,40.

Задача В5. Газ – воздух с начальной температурой t₁=27°C сжимается в одноступенчатом поршневом компрессоре от давления p₁=0,1 МПа до давления p₂. Сжатие может проходить по изотерме, по адиабате и по политропе с показателем политропы n=1,3. Определить для каждого из трех процессов сжатия конечную температуру газа t₂; отведенную от смеси теплоту Q; изменение внутренней энергии и энтропии смеси и теоретическую мощность компрессора, если его производительность G=800 кг/ч. Дать изображение процессов сжатия в p,v- и T,s – диаграммах. Расчет провести без учета зависимости теплоемкости от температуры.

Задача В6. Двигатель внутреннего сгорания работает по циклу Тринклера. Определить параметры в узловых точках цикла, количество подведенного тепла и термический КПД цикла, если p₁=0,9 ат; t₁=45°C; p₂=42 ат, степень предварительного расширения ρ=1,5, количество отведенного тепла q₂=650 кДж/кг, а рабочим телом является 1 кг воздуха.

Задача В7. Двигатель внутреннего сгорания работает по циклу Отто. Степень сжатия двигателя ε=6. Начальное давление и температура рабочего тела равны 0,98 МПа и 45°C соответственно, а количество подведенного тепла равно 1200 кДж. Определить параметры в узловых точках, полезную работу и термический КПД цикла, если масса рабочего тела равно 3 кг и его теплоемкость постоянна.

Задача В8. Тепловой двигатель мощностью N=480 кВт работает по обратимому циклу Карно. Температуры подвода и отвода тепла равны 490ºC и 23ºC соответственно. Определить количества подводимой и отводимой теплоты в двигателе и его термический КПД.

Задача В9. Идеальный поршневой компрессор адиабатно сжимает 380 м³/ч кислорода температурой t₁=28ºC от давления p₁=1,3 ат до давления p₂=5,7 ат. Определить мощность необходимую для привода компрессора и конечную температуру газа на выходе.