Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
teplo-moya.doc
Скачиваний:
8
Добавлен:
20.11.2019
Размер:
283.65 Кб
Скачать

М инистерство образования и науки Российской Федерации

ФГБОУ ВПО Сибирский Государственный Технологический Университет

Факультет химических технологий

Кафедра технической термодинамики и теплотехники

РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

«Расчет термодинамического газового цикла»

ПояСнительня записка

(ТТ.240401.051.ПЗ)

Руководитель:

____________ Толкачева Н.П.

(подпись)

_________________________2012г.

(оценка, дата)

Разработал:

Студент группы 63-7

______________ Бурлакова Т.Е.

(подпись)

_________________________2012г.

(дата)

Красноярск 2012г

ЗАДАНИЕ

НА Расчетно-графическую работу по дисциплине «Техническая термодинамика и теплотехника»

Студент Бурлакова Т.Е.

Факультет ХТ

Тема курсовой работы: Расчет термодинамического газового цикла

По заданным исходным параметрам рабочего тела для прямого цикла, образованного заданными процессами, определить:

  1. Параметры и функции состояния (P,v,T,h,u,s) в крайних точках цикла. Энтальпию и внутреннюю энергию определить относительно состояния T0=0 K, энтропию определить относительно состояния при нормальных условиях (T0=273K, P0= 0,101 ГПа).

  2. Построить цикл в P,V- и T,S-координатах. Для построения кривых найти промежуточные точки.

  3. Для каждого процесса определить работу, количества подведенного и отведенного тепла, изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии.

  4. Определить работу цикла, количество подведенного и отведенного тепла, термический к.п.д. цикла. Сравнить последний с к.п.д. цикла Карно, имеющий одинаковые с расчетным циклом максимальное и минимальное значение температуры.

Рабочее тело – 1 кг газовой смеси.

Газовая смесь подчиняется уравнению состояния идеального газа.

При расчете теплоемкость считать зависящей от температуры.

Дано:

Т1=120°С;

E=V1/V2=6; q2-3=750 кДж;

V1=1.2 м3/кг;

1

P

-2: T=const; P2>P1;

2-3: V=const;

3-4: T=const;

4-1: V=const.

Объёмное содержание:

CO2=15%, N2=75%, H2O=5%, O2=5%.

Руководитель: Толкачева Н.П.______________

Задание выдано _____________

Реферат

В расчетно-графической работе приведены результаты расчетов термодинамического газового цикла по заданным исходным параметрам рабочего тела для прямого цикла, образованного заданными процессами.

Результаты расчетов позволяют оценить параметры и функции состояния (P, v, T, h, u, s) в крайних точках цикла, показания энтальпии, энтропии и внутренней энергии, определить работу, количество подведенного и отведенного тепла, а также сравнить термический КПД цикла с КПД цикла Карно.

Расчетно-графическая работа содержит расчетно-пояснительную записку из 16 страниц, 2 таблицы, 10 рисунков, использовано 4 литературных источника.

Содержание

Задание…………………………………………………………………………….2

Реферат…………………………………………………………………………....3

Содержание…………………………………………………………………….....4

Введение…………………………………………………………………………..5

Основная часть……………………………………………………………………6

1.1 Определение газовой постоянной и теплоемкости газовой смеси …..……6

1.2 Определение параметров состояния в крайних точках цикла ………….....7

1.3 Расчет процессов ………………………………………………………….....8

1.4 Расчет работы цикла………………………………………………………...12

1.5 Количество тепла в цикле ………………………………………………..…12

1.6 Расчет термического КПД цикла……………………………………………12

1.7 Расчет промежуточных точек………………………………………………13

1.8Диаграммы в PV и TS координатах………………………………………..14

Заключение………………………………………………………………………15

Список использованных источников…………………………………………..16

Введение

Циклы. Термический КПД.

Циклом называется замкнутый круговой процесс, состоящий из отдельных термодинамических процессов. Различают циклы тепловых двигателей и холодильных машин.

Тепловым двигателем называют непрерывно действующую систему, осуществляющую круговые процессы (циклы), в которой теплота превращается в работу. Вещество, за счет изменения состояния которого получают работу в цикле, называется рабочим телом.

В тепловом двигателе рабочее тело совершает положительную работу только при расширении. Возвращение рабочего тела после расширения в начальное состояние возможно только путем сжатия извне.

Направление кругового процесса по часовой стрелке характерно для двигателей, вырабатывающих механическую энергию. Такой цикл носит название прямого. Для получения положительной работы этого цикла, согласно первому закону термодинамики, требуется затрата теплоты извне.

Для оценки эффективности цикла или степени его совершенства вводится понятие термического КПД – это отношение полезной работы цикла к полному количеству теплоты, подведенной к рабочему телу цикла.

Чем больше термический КПД цикла, тем производится больше работы при одном и том же количестве подведенной к циклу теплоты.

1.Определение параметров смеси газов

1.1 Определение молярной массы смеси газов

n = 4 – количество газов в смеси;

ri – объёмная доля i – го компонента смеси;

Ri – газовая постоянная i – го компонента смеси;

;

μi – молярная масса i – го компонента;

кДж/(кг*К);

кДж/(кг*К);

кДж/(кг*К);

кДж/(кг*К);

Тогда μсм будет равна:

1.2 Расчет газовой постоянной смеси газов

;

μсм = 28,77 кг/кмоль – молярная масса смеси;

кДж/(кг*К);

1.2.1 Теплоемкость газов по Ривкину

t = 120ºC

Сp CO2 =0,9156 кДж/кг*К

Сp N2 =1,0421 кДж/кг*К

Сp H2O =1,8899 кДж/кг*К

Сp O2 =0,9328 кДж/кг*К

С,p CO2=0,9156•44/22,4=1,8 кДж/(нм3•К)

С,р N2=1,0421•28/22,4=1,3 кДж/(нм3•К)

С,р H2O=1,8899•18/22,4=2,7 кДж/(нм3•К)

С,р O2= 0,9328•32/22,4=1,3 кДж/(нм3•К)

Расчитываем объемную теплоемкость

С,р/120=1,8*0,15+1,3*0,75+2,7*0,05+1,3*0,05=1,46 кДж/(нм3•К)

Ср,р•22,4/μ=1,46•22,4/28,76=1,13 кДж/(кг·К)

Отсюда из формулы Майера изохорная теплоемкость

кДж/(кг·К)

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]