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

Точка 1:

Давление 120 000 Па, температура 303 К;

Удельный объем определим из уравнения состояния:

287·303/120000 = 0,74 ;

Внутренняя энергия:

0,716·303 = 217 ;

Энтальпия:

1,004·303 = 304 ;

Точка 2:

0,74/6 = 0,123 ;

120 000·6^1,3 = 1 232 474 Па;

1 232 474·0,123/287 = 517 К;

0,716·517 = 370 ;

1,004·517 = 519 ;

Точка 3:

4·1 232 474 = 4 929 897 Па;

0,123 ;

4 929 897·0,123/297 = 2070 К;

0,92·2070 = 1904 ;

1,213·2070 = 2510 ;

Точка 4:

0,74 ;

120 000·6^(1,3–1,23)·4 = 544 141 Па;

544 141·0,74/297 = 1374 К;

0,936·1374 = 1286 ;

1,229·1374 = 1689 .

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

Расчет изменения внутренней энергии процесса

370–217 = 153 ;

1904–370 = 1534 ;

1286–1904 = –618 ;

217–1286 = –1069 .

Расчет изменения энтальпии процессов

519–304 = 215 ;

2510–519 = 1991 ;

1689–2510 = –821 ;

1689–304 = 1385 .

Расчет изменения работы процесса

293 (303–517)/(1,3–1) = –209 ;

0;

293 (2069–1374)/(1,23–1) = 885 ;

0.

Расчет изменения теплоты процессов:

,

154–209 = –56 ;

1535+0 = 1535 ;

–821+885 = 268 ;

–1069+0 = –1069 .

Расчет изменения средней теплоемкости процессов

,

–56/(517–303) = –0,261 ;

1534/(2070–517) = 0,988 ;

268/(1374–2070) = 0,3855 ;

–1069/(303–1374) = –0,998 .

3.3 Расчет работы цикла , термического кпд , и среднеидикаторного давления

Расчет работы цикла

–209+0+885+0 = 676 .

Расчет термического КПД цикла

.

Расчет среднеиндикаторного давления

676/(0,74–0,123) = 1 096 154 Па

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

1534/(1,298–0,023) = 1203 К;

(–56+268–1069)/(1,298–1,441) = 672 К;

1–672/1203 = 0,44.

Потери производительности:

(1,298–0,023) (2070–517) = 1303 .

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.