1.4. Расчет эффективности газового цикла.

Эффективность цикла определяется значением термического КПД:

η_t=l_ц/q₁ ,

q₁=q_2-3+q_3-4

η_t =0.43357

1.5 Графическое изображение цикла

Построение цикла ведется в P-Vи T-S координатах.

Для построения политропных процессов сжатия 1 -2 и расширения 3-4 в

P-V координатах задаем произвольные давления в известном промежутке этого цикла и рассчитываем для них удельный объем V.

Для процесса 1-2:

P₁/P_x=(V_x/V₁)ⁿ¹

P_x= P₁/(V_x/V₁)ⁿ¹

Если V_a=0.5 м³/кг, то Р_а=182600 Па

Если V_b=0.3 м³/кг, то Р„=354700 Па

Для процесса 3-4:

P₃/P_x=(V_x/V₃)ⁿ²

P_x= P₃/(V_x/V₃)ⁿ²

Если V_c=0.3 м³/кг, то Р_с=1498000 Па

Если V_d=0.4 м³/кг, то P_d= 1051000 Па

Если V_e=0.6 м³/кг, то Р_е=638500 Па

Для построения цикла в T-S координатах для всех процессов цикла задаемся значениями абсолютных температур рабочего тела в пределах известных пределов температур каждого процесса и вычисляем соответствующие им значения энтропии Δs от начального состояния этого цикла.

Для процесса 1-2:

Δs_1-2=c_v^.In(T_x/T₁)(n₁-k/n₁-1)

Если Т_a=350 К, то Δs_a=-0.051 кДж/К

Для процесса 2-3:

Δs_1-2=c_v^.ln(T_x/T₂)

Если Т_b=800 К, то Δs_b=0.378 кДж/К

Если Т_е=1400 К, то Asc=0.779 кДж/К

Для процесса 3-4:

Δs_3-4⁼ c_v^.ln(Т_х/Т₃)-(n₂-к/n₂-1)

Если T_d=1500 К, то Δs_d=0.122 кДж/К

Для процесса 4-1:

Δs_4-1= c_v^.ln(Т_х/Т₄)

Если Т_e= 1000 К, то Δs_e=-0.174 кДж/К

Если Т_j=800 К, то Δs_j=-0.334 кДж/К

Если Т_i=400 К, то Δs_i =-0.83 кДж/К

1.6 Анализ эффективности газового цикла

1.6.1

η_t^k=1-T₁/T_max

η_t^k=…., получится, что η_t^k > η_t

2. Расчет радиатора

2.1. Исходные данные

Для расчета автотракторного радиатора с плоскоовальными трубками, оребренными плоскими прямоугольными пластинами, заданы:

N_e- номинальная эффективная мощность двигателя, кВт;

g_e- минимальный удельный расход топлива. г/кВт-ч;

n_ж- для теплоты от сгорания топлива, отводимая в систему отопления;

ω_ж , ω_в средние скорости воды в трубах и воздуха в сердцевине радиатора, м/с

t_ж , t_в - температуры воды и воздуха на входе в радиатор, °С

Δt_ж , Δt_в - перепады температур при охлаждении воды и нагреве воздуха. °С

a, b - размеры поперечного сечения трубок радиатора, мм

c, h—расстояние между трубками в поперечном ряду и шаг пластин, мм

Ψ- коэффициент оребрения трубок отношение суммарной площади теплоотдачи к воздуху и полной площади тепловосприятия от воды внутренних поверхностей трубок

Принять для карбюраторных двигателей шахматное, а для дизельных-коридорное расположение вертикальных пучков труб.

Материал трубок- лена из латуни Л90 толщиной δ_тр=0.15 мм., пластин- латунь Л62 толщиной δ_п=0.1 мм

По варианту нам задан:

Карбюраторный автомобильный двигатель ЗиЛ 157 КД

N_e=80.9 кВт;

g_e=340 г/кВт-ч;

n_ж=0.28

ω_ж= 0.76 м/с

ω_в= 15 м/с

t_ж=91 °С

t_в = 34 °С

Δt_ж =9 °С

Δt_в= 28 °С

а= 12 мм

b= 4 мм

c= 5.8 мм

h= 2.9 мм

Ψ=3.2

2.2 Определение тепловой нагрузки на радиатор

Количество теплоты, отводимое от нагретых деталей двигателя охлаждающей водой и передаваемое от нее воздуху в радиаторе, Вт

Q_p=0.278n_;N_eg_eQ_н

Q_н- низшая теплота сгорания топлива. Для бензина Q_н=44 МЖд/кг и для дизельного топлива Q_н=42.5 МЖд/кг

Q_н=9720 Вт=97.2 кВт