1.3.1. Процесс 1-2 адиабатный.

При адиабатном процессе , тогда

, кДж

Запишем уравнение первого закона:

, (11)

Где - изменение энтальпии, кДж;

- работа, кДж

Техническая работа затрачивается на увеличение энтальпии в процессе 1-2:

(12)

Из уравнения (12) найдем техническую работу:

кДж/кг

Работа сжатия в адиабатном процессе определяется по формуле:

(13)

Подставляя значения в уравнение (13), получим:

5115Дж/кг.

3.2. Процесс 2-3 изобарный

Определим, сколько подвели теплоты:

(14)

Тогда = 572,67 кДж/кг.

Техническая работа в изобарном процессе равна 0 кДж: кДж. Найдем работу расширения:

кДж/кг.

3.3. Процесс 3-4 адиабатный (аналогично 3.1)

кДж

кДж/кг.

кДж/кг.

3.4. Процесс 4-1 изобарный (аналогично 3.2) кДж/кг

кДж/кг

кДж/кг.

Определим термический КПД всего цикла по формуле:

. (15)

Тогда _.

Определим зависимость η₁=45%

(16)

Расчеты приведены в таблице 1:

ТАБЛИЦА 1

	2	4	6	8	10
,100%	18	33	40	45	48,2

Термический КПД увеличивается с увеличением степени сжатия.

4. Расчет параметров необратимого цикла.

Цикл является необратимым, если он не состоит из обратимых процессов;

Энтропия системы при осуществлении такого цикла возрастает. Также необратимый процесс - это процесс, при проведении которого в прямом и обратном направлениях система не возвращается в исходное состояние.

В необратимом цикле теплота q₁ проводится от источника к

рабочему телу при условии ,а теплота может быть передана в

атмосферу от рабочего тела ,причем.Найдем начальные параметры воздуха.

Внутренний относительный КПД компрессора определяется по формуле:

,

где

- удельная изобарная теплоемкость, кДж/кг∙ 

- температура необратимого процесса в точке 2,K

Формулы 11 определяем температуру :

Аналогично определяем ,взяв внутренний относительный КПД для турбины:

Определим все параметры воздуха в характерных точках.

Удельный объем определяем из уравнения состояния 2. Расчеты приведены в таблице 2.

ТАБЛИЦА 2.

	1	2Д	3	4Д
T,K	273	522,73	1072	564
P,105 Па	1	8,2	8,2	1
, м3/кг	0,023	0,0053	0,012	0,047

Определяем подведенное количество теплоты и отведенное по формулам:

(17)

(18)

Рассмотрим процесс ^д адиабатное сжатие (сжатие в компрессоре). В

этом процессе , следовательно, определяем работу техническую и работу

сжатия по формулам аналогичным формулам 6 и 7.

Далее рассмотрим процесс адиабатного расширения _3-4^д (процесс,

происходящий в газовой турбине), расчет ведется аналогично процессам подвода и отвода теплоты. В этих случаях техническая работа равна нулю, т.к. поток газа не совершает данную работу. Будет иметь место работа сжатия и работа расширения (^д): определяем по формуле:

(19)

Расчеты приведены в таблице 3.

ТАБЛИЦА 3.

	1-2д	2Д-3	3-4Д	4д-1
q, кДж/кГ	0	802	0	291
,кДж/кг	270	0	507	0
, кДж/кг	5,12	5,49	12.9	2,4

Получим значение термического КПД по формуле:

,где (20)

- КПД обратимого цикла;

- внутренний КПД цикла;

кДж/кг

кДж/кг

По формуле 16 получим:

Получаем, что , т.к. при необратимом процессе некоторая часть

теплоты переходит на трение, на теплообмен. Это объясняется тем, что после совершения необратимого процесса рассматриваемая система может быть возвращена в первоначальное положение только при затрате энергии извне.Чем больше отклоняется необратимый процесс от обратимого, тем меньшая часть работы газа передается к приемнику механической энергии и больше на необратимые потери.

Найдем изменение энтропии по формуле:

(21)

Получим изменение энтропии для процессов 2-3 и _4-1: