4.4. Определение энергетических характеристик цикла

4.4.1.Определение подведенной и отведенной теплоты цикла

q = q' + q'' = (Tz' −Tc)+ (Tz − Tz’) = …МДж;

q=(Tb − Ta) = … кДж.

4.4.2.. Определение работы цикла

=R+R(Т– Т) +R = …МДж.

4.4.3. Определение термического КПД цикла

= = …

Проверяем правильность вычисления термического КПД цикла :

= = …

Погрешность КПД составляет:

∆ =

что подтверждает правильность произведенных вычислений.

4.5. Исследование влияния характеристик

цикла на термический КПД

В соответствии с уравнением (2.6) термический КПД цикла h_tпри изохорно-изобарном подводе теплоты к циклу определяется следующей зависимостью:

.

Проведем исследование и анализ влияния на термический КПД цикла следующих характеристик: ,и .

4.5.1. Исследование влияния на КПД цикла

степени сжатия

Влияние степени сжатия на КПД цикла проведем при условии постоянства степени предварительного расширения (= 1,5) для двух значений степени повышения давления (= 1,5; 2) в диапазоне изменения степени сжатия= 12…23.

Для упрощения вычислений преобразуем уравнение (2.6) в следующую формулу:

= 1 –∙= …

Для степеней сжатия = 1,5 и= 2 формулы для определения КПД приобретают, соответственно, следующий вид:

= 1 –; =…

Результаты исследования влияния на термический КПД степени сжатия заносим в табл. 4.4.

Таблица 4.4

Характе-ристики	Значение параметров
	1,5					2,0
	12	16	18	20	23	12	16	18	20	23

По результатам вычислений строим график (рис. 4.2) зависимости термического КПД цикла от степени сжатия .Анализ результатов расчета и характер изменения термического КПД показывает следующее:

1. Термический КПД цикла с увеличением степени сжатия возрастает.

2. Степень повышения давления в пределах её изменения = 1,5…2 незначительно влияет на зависимость термического

2. Степень повышения давления в пределах её изменения = 1,5…2 при постоянной степени предварительного расширения (= 1,5) незначительно влияет на зависимость термического КПД от степени сжатия, поэтому на рис. 4.2 приведена усредненная кривая =f ().

= f )

0,68

0,64

0,6

0,56

12

14

16

18

20

22

Рис. 4.2. Зависимость термического КПД

цикла от степени сжатия

4.5.2. Исследование влияния на кпд цикла степени повышения давления

Влияние степени повышения давления на КПД цикла проведем при условии постоянства степени сжатия (= 18) для двух значений степени предварительного расширения (= 1,6 и 2,4) в диапазоне изменения степени повышения давления= 1… 4.

Для упрощения вычислений преобразуем уравнение (2.6) в следующую формулу:

= ∙.

Для степеней предварительного расширения = 1,6 и 2,4 формулы для определения КПД приобретают, соответственно, следующий вид:

= ; = …

Подставив ряд значений степени повышения давления (= 1; 2; 3 и 4) в полученные формулы и выполнив вычисления для двух значений степени предварительного расширения, данные расчета заносим в следующую табл. 4.5.

Таблица 4.5

Характеристики	Значение параметров
	1,6				2,4
	1	2	3	4	1	2	3	4
				0

По результатам вычислений строим графики зависимости термического КПД цикла от степени повышения давления при различных значениях степени предварительного расширения (= 1,6 и 2,4) и постоянном значении степени сжатия= 18.

1,6

Рис. 4.3. Зависимость термического КПД цикла

от степени повышения давления

Анализ результатов расчета и характер поведения кривых графиков показывает следующее:

1. При увеличении степени повышения давленияот 1 до 3 термический КПД цикла возрастает при любой степени предварительного расширения .

2. Термический КПД цикла в зависимости от степени предварительного расширения имеет максимум (для = 1,6 при= 3,

а для = 2,4 при= 3,5), который смещается в сторону увеличения . Поэтому в циклах реальных двигателей не следует реализовывать значения > 2 и> 3.