3.1 Определение параметров цикла p, V, t, u, h в узловых точках цикла.

Точка 1:

Давление 80 000 Па, температура 263 К;

Удельный объем определим из уравнения состояния:

287·263/80000 = 0,94 ;

Внутренняя энергия:

0,716·263 = 188,3 ;

Энтальпия:

1,004·263 = 264 ;

Точка 2:

0,94/10 = 0,094 ;

80 000·10^1,4 = 2 009 509 Па;

2 009 509·0,094/287 = 658 К;

0,716·658 = 471,1 ;

1,004·658 = 660,6 ;

Точка 3:

= 2 009 509 Па;

2,2·0,094 = 0,207 ;

658·2,2 = 1447,6 К;

0,716·1447,6 = 1036,5 ;

1,004·1447,6 = 1453,4 ;

Точка 4:

0,94 ;

2 009 509· = 0,26·10⁶ Па;

2,2^1,40·263 = 793 К;

0,716·793 = 567,8 ;

1,004·793 = 796,2 .

3.2 Определение значений c, ,,q, l для каждого процесса цикла

Расчет изменения внутренней энергии процесса

471,1–188,3 = 282,8 ;

1036,5–471,1 = 565,4 ;

567,8–1036,5 = –468,7 ;

188,3–567,8 = –379,5 .

Расчет изменения энтальпии процессов

660,6–264 = 396,6 ;

1453,4–660,6 = 792,8 ;

796,2–1453,4 = –657,2 ;

264–796,2 = –532,2 .

Расчет изменения работы процесса

287 (263–658)/(1,40–1) = – 283,4 ;

P₂ (V₃–V₂) = 2 009 509 (0,207 – 0,094) = 227 ;

287 (1447,6–793)/(1,36–1) = 521,86 ;

0.

Расчет изменения теплоты процессов:

,

282,8+(–283,4) = –0,6 ;

565,4+227 = 793,4 ;

–468,7+521,86 = 53,16 ;

–379,5+0 = –379,5 .

3.3 Расчет работы цикла , термического КПД, и среднеидикаторного давления

Расчет работы цикла

–283,4+227+521,86+0 = 465,46 .

Расчет термического КПД цикла

.

Расчет среднеиндикаторного давления

465,46/(0,94–0,094) = 550,2 кПа

3.4 Среднеинтегральные температуры процессов. Потери работоспособности.

Для расчета среднеинтегральной температуры, необходимо предварительно рассчитать энтропию в узловых точках цикла.

,

T₀ = 273 K, p₀ = 101 300 Па – параметры процесса при нормальном состоянии.

;

;

;

.

Определим среднеинтегральные температуры

793,4+53,16/(2,44–1,875) = 1498 К;

(–0,6+(–379,5))/(2,44–1,875) = 673 К;

1–673/1498 = 0,55.

Потери производительности:

(2,44–1,875) (793–658) – 465,46 = – 389.2 .

3.5 Изображение цикла в P–v и T–s тепловых диаграммах.

Изображение цикла см. на рис.1.1 и 1.2 соответственно

3.6 Оптимизация цикла двигателя.

Чтобы улучшить КПД процесса, нужно стремиться поставить выше точку 2, и точку 4 на T–s диаграмме опустить ниже либо увести вправо. Практически этого можно добиться следующими способами: увеличить коэффициент предварительного сжатия , а также по возможности максимально приблизить коэффициент политропы к коэффициенту адиабаты.

4. РАСЧЕТ ЦИКЛА И ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ АНАЛИЗ ПАРОСИЛОВОЙ УСТАНОВКИ

Параметры водяного пара перед конденсационной турбиной: p₁ = 13 МПа, t₁ = 560 °С, а после промежуточного перегрева р₃ = 3 МПа, t₃ = 560 ^оС. Давление в конденсаторе р₄ = 0,004 МПа. Определить подводимое количество теплоты в промежуточном перегревателе, а также термический КПД цикла. Сопоставить полученное значение этого КПД с его аналогом для цикла без промежуточного перегрева. В обоих случаях необходимо учесть работу, затрачиваемую на привод питательного насоса. Изобразить циклы в координатах h-s и T-s.