Цикл031

22

Процесс zb. Адиабатное расширение

Значения работы против внешних сил, а также располагаемой работы определены верно, так как соблюдаются равенства l u и l0 h;

sz b 0 кДж/кг∙К.

Коэффициент разветвления

Схема перераспределения энергии в процессе

Работа в адиабатном процессе совершается за счет внутренней энергии, в результате чего температура рабочего тела падает.

Процесс ba. Изохорный процесс.

qb a ub a cv (Ta Tb ) 0,718 (300 849,27) 394,37 кДж/кг;

hb a cp (Ta Tb ) 1,005 (300 849,27) 552,02 кДж/кг, а

lb a 0 , так как dv 0 ;

23

Схема перераспределения энергии в процессе

В результате отведения теплоты при lb a 0 внутренняя энергия РТ уменьшается и его температура понижается

Таблица 2.

Энергетические показатели процессов цикла

Проверка результатов расчета

Суммы теплот, работ против внешних сил и располагаемых работ всех процессов должны быть равны работе цикла. Для каждого процесса соблюдается условие q u l h l0 . Суммы изменений внутренней энергии, энтальпии и энтропии равны нулю. Следовательно, расчеты проведены правильно.

Построение графиков

Нахождение промежуточных точек в процессах, нелинейных в vp–координатах

Для построения линии процесса ac в vp-координатах зададимся тремя значениями удельного объема – 0,1, 0,4 и 0,8 м3/кг

24

( vc vi va .). Из соотношения параметров в политропном процессе получаем значения давлений в МПа:

Используя те же значения удельных объемов, находим координаты трех промежуточных точек на адиабате zb:

С учетом полученных координат проводятся линии процессов ac и zb.

Нахождение промежуточных точек в процессах, нелинейных в sT-координатах

Вполитропном процессе ac задаемся температурами 400, 550

и700 К, удовлетворяющими условию Ta Ti Tc :

Учитывая знак «минус», промежуточные точки i' на политропе ac находим, откладывая влево от точки а значения sa-i' и восстанавливая из концов полученных отрезков перпендикуляры до пересечения с соответствующими температурами.

25

Координаты промежуточных точек для изохорного процесса cz' определяем, задаваясь температурами от 1000 до 1500 К:

Полученные значения si откладываем вправо от точки с, после чего для определения положения промежуточных точек из концов полученных отрезков восстанавливаем перпендикуляры до пересечения с соответствующими температурами.

Аналогично находим координаты промежуточных точек для процесса z'z:

Для удобства определения координат промежуточных точек в изохорном процессе ba задаемся теми же температурами Ti , которые использовались при построении политропы ac.

Процесс b-a: sb i cv ln Ti

Tb

Так как изменения энтропии отрицательны, соответствующие значения si откладываем от точки b влево.

27

«Графическое» определение теплоты для двух нелинейных процессов и оценка допускаемой при этом ошибки

Теплота в процессе cz' графически определяется площадью под кривой процесса, а потому, пренебрегая нелинейностью процесса в sT-координатах, c использованием данных табл. 1 и 2 имеем:

Литература:

1.Теплотехника: учебник [для вузов]/под ред. проф.

В.Н.Луканина. – М.: Высш. шк., 1999, 2000, 2002, 2004, 2005,

2007. – 672 с.

2.Теплотехника: учебник [для вузов] / под ред. проф. М.Г.Шатрова – М.: Академия, 2010. – 328 с.

3.Иванов, И.Е., Конспект лекций по теплотехнике / И.Е. Иванов, В.Е. Ерещенко. – М., МАДИ (ГТУ). – 2003, 2009. – С. 22 – 26.

4.Теплотехника: сборник задач / под ред. проф. М.Г.Шатрова – М., МАДИ (ГТУ), 2008. – С. 58 – 60.

28

ОГЛАВЛЕНИЕ

1.Общие положения …………………………………………………..3

2.Основные понятия, определения и обозначения …...………….3

3.Методика выполнения этапов задания ……………………….…..6

3.1.Определение неизвестных параметров рабочего тела в характерных точках цикла…..………………………….....………6

3.2.Определение энергетических показателей процессов цикла, анализ перераспределения энергий и проверка результатов расчета..………………………………………….….7

3.3.Построение графиков цикла в vp– и sT-координатах, «графическое» определение теплоты для двух нелинейных процессов и оценка допускаемой при

этом ошибки…………………………………………………………11

3.3.1.Построение графиков нелинейных процессов в vp-

координатах…………………………………………………………12

3.3.2.Построение графиков sT-координатах…………………..…..13 3.3.3 «Графическое» определение теплоты для двух

нелинейных процессов и оценка допускаемой при этом ошибки……………………………………………………….15

3.4.Определение показателей эффективности цикла…………..15

4.Пример выполнения и оформления задания……………………17

Список рекомендуемой литературы…………………………………27

Редактор Ю.К.Фетисова

Тем. План 2010 г., п.31

Ротапринт МАДИ. 125319, Москва, Ленинградский просп., 64