Варианты для расчета циклов двигателей (Задача №6).

⇐ ПредыдущаяСтр 2 из 2

ЧАСТЬ 3

Построение графика цикла в P-V координатах.

Процесс 1-2: P₁V₁^k=P₂V₂^k

P₁V₁^k=P_xV_x^k

P_x=P₁·V₁^k/V_x^k

P_x=1,051/V_x^k

при V_x=0,5 P_x=2,77

при V_x=0,1 P_x=26,41

при V_x=0,2 P_x=10

процесс 3-4: P₃V₃^k=P₄V₄^k

P₃V₃^k=P_xV_x^k

P_x=P₃·V₃^k/V_x^k

P_x=2,36/V_x^k

при V_x=0,5 P_x=6,22

при V_x=1,1 P_x=2,06

при V_x=0,2 P_x=22,52

ЧАСТЬ 4

Построение графика цикла в Т-S координатах.

Процесс 2-3: ΔS_x=C_p·lnT_x/T₃

при Т_х=1200 ΔS_x=0,17

при Т_х=1400 ΔS_x=0,32

при Т_х=1600 ΔS_x=0,45

Процесс 4-1: ΔS_x=C_V·lnT_х/T₄

при Т_х=1800 ΔS_x=1,17

при Т_х=400 ΔS_x=0,51

ЧАСТЬ 5

Определить параметры цикла:

1. термич. КПД (ŋ_t)

ŋ_t=l/q₁=1-q₂/q₁+q₃=1-C_p(T₄-T₁)/ C_p(T₃-T₂)+ p₃·V₃·lnV₄/V₃=0,608=60,8%

2. работу l_ц (кДж/кг)

l_ц=q₁+q₃-q₂= C_p(T₃–T₂)+ p₃·V₃·lnV₄/V₃-C_p(T₄-T₁)= C_p(T₃-T₂-T₄+T₁)=835,64

3. Среднее давление P_t

P_t= l_ц/V_max-V_min=663,28/1,1-0,0785=649,32 кДж·кг/кг·м³=649,32 кДж/м³=

0,64932 Дж/м³= 0,64932 кг·м²/с²·м³= 0,64932 кг/с²·м= 0,64932 Па=6,5Бар

Виды циклов работы двигателей

Циклы работы тепловых машин: Цикл Карно для идеальной тепловой машины

1-при изохорном подводе теплоты;

2-при изобарном подводе теплоты.

Варианты для расчета циклов двигателей (Задача №6).

1. Для идеального цикла ДВС со смешанным подводом теплоты определить параметры рабочего тела (воздух) в характерных точках, степень повышения давления λ, степень предварительного расширения ρ, количество подведенной и отведенной теплоты, работу и термический КПД цикла, если начальные параметры рабочего тела р₁ = 0,12 МПа, t₁ = 37 ℃, степень сжатия ε = 12, максимальная температура цикла t₄ = 1700 ℃, температура после адиабатного расширения t₅ = 600 ℃.

2. Для бескомпрессорного дизеля, работающего по циклу Тринклера с изохорно – изобарным подводом теплоты определить основные параметры состояния p, v, t характерных точек цикла, полезную работу и термический КПД двигателя по заданным значениям начального давления p₁ и температуре t₁, степени сжатия ε (v₁/v₂), степени повышения давления λ (p₃/p₂) и степени предварительного расширения ρ (v₃/v₂). Рабочим телом считать воздух, полагая теплоемкость его постоянной. Изобразить цикл двигателя внутреннего сгорания в p-v и T-s диаграммах. Данные для решения задачи выбрать из таблицы.

Последняя цифра шифра	p₁, кПа	t₁, ℃	ε	Предпоследняя цифра шифра	λ	ρ
					1,5	1,5

3. Рассчитать цикл ДВС с изохорным подводом теплоты (цикл Отто), если начальные параметры рабочего тела р₁ = 0,1 МПа, t₁ = 20 ℃, степень сжатия ε = 6,5, а отведённое количество теплоты q₂ = 320 кДж/кг. Определить параметры в характерных точках цикла, подведённое количество теплоты, работу и термический к.п.д. цикла, а также термический к.п.д. цикла Карно в том же интервале температур. Изобразить цикл в координатах p, v и T, s. Рабочее тело - воздух.

4.Тепловой двигатель по циклу ДВС с подводом тепла при постоянном объеме. При этом параметры рабочего тела последовательно изменяются в четырех процессах: 1-2 – адиабатное сжатия; 2-3 – изохорный подвод тепла; 3-4 – адиабатное расширения; 4-1 – изохорное охлаждения. Рабочее тело – воздух. Начальные параметры рабочего тела соответствуют нормальным техническим условиям. Степень сжатия ε = 5, количество тепла подведенное к рабочему телу q = 950 кДж/кг. Принимая за рабочее тело газ неизменного состава, рассчитать параметры рабочего тела в контрольных точках процесса; КПД двигателя; соотношения работы расширения и работы сжатия. Изобразить цикл в диаграммах Pv и Ts.

5. Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при υ - const определить параметры характерных для цикла точек, количества подведенной и отведенной теплоты, термический КПД цикла и его полезную работу (кДж).

Дано: Р₁ = 0,15 МПа; t₁ = 120 ℃; ε = 7; λ = 1,2; k = 1,4.

Рабочее тело - воздух. Теплоемкость считать постоянной. Построить цикл в координатах Р-v.

6. Построить p,v – и T,s – диаграммы цикла двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при постоянном объеме. С помощью диаграмм рассчитать цикл ДВС по данным: давление p₁ = 0,2 МПа; начальная температура t₁ = 28 ℃; степень сжатия ε = 5 ; степень повышения давления λ = 1,2; газовая постоянная R = 188,9 кДж/кг × К; коэффициент адиабаты k = 1,29 ; теплоемкость газа считать постоянной, количество газа 1кг.

7. Воздух, начальные параметры которого р₁ = 0,17 МПа и Т₁ = 300 К, адиабатно сжимается в цилиндре ДВС. Степень сжатия ε = 10. Затем в изохорном процессе к нему подводится 288 кДж/кг теплоты. Определить работу сжатия и параметры воздуха после подвода теплоты.

8. Определить для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешан- ным подводом теплоты параметры (p, V, Т) в характерных для цикла точках, ко- личество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла, если начальное давление р₁ =0,12 МПа, начальная температура t₁ =250С, степень сжатия ε =18, степень повышения давления 1,5, степень пред варительного расширения 1,6 и показатель адиабаты k=1,4. рабочее тело обладает свойствами воздуха. Изобразить цикл в рV-диаграмме.
9. В цикле поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при p=const начальное давление р₁ =0,12 МПа, начальная температура t₁ =100С, степень сжатия ε =12, степень предварительного расширения 2,0 и показатель адиабаты k=1,4. Определить параметры (р, V, Т) и характерные для цикла точках, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла.

10.Определить параметры (р, V, Т) в характерных для цикла точках, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла, приведённому на графике тепловой машины. Процессы 1–2 и 3–4 — изохорические. В процессах 2–3 и 3–4 давление прямо пропорционально объёму. Рабочее тело — одноатомный идеальный газ. Известно, что p2/p1 = V4/V2 = 6, р₁ =0,1 МПа, начальная температура t₁ =80С.

11. Тепловая машина работает по циклу Карно, состоящему из двух изотерм 1–2 и 3–4 и двух адиабат 2–3 и 4–1. Работа сжатия в изотермическом процессе 3–4 равна A₃₄ =120кДж (A₃₄ > 0), а работа сжатия в адиабатическом процессе 4–1 равна A41=250кДж (A41 > 0). Какую работу совершает машина за весь цикл 1–2–3–4–1? Рабочее вещество — 10 молей идеального одноатомного газа. Изотермическое сжатие происходило при температуре T=363К.

12. Для идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при υ = const определить количество подведенной теплоты q₁, полезную работу l и термический к.п.д. цикла η_t, если количество отведенной теплоты q₂ = 500 кДж/кг, степень сжатия ε = 8 и показатель адиабаты k = 1,4. Изобразить цикл в pυ-диаграмме.

13. Определить для идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты параметры ( p, υ, Т ) в характерных для цикла точках, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла, если начальное давление p₁ = 0,12 МПа, начальная температура t₁ = 25º С, степень сжатия ε = 18, степень повышения давления λ = 1,5, степень предварительного расширения ρ = 1,6 и показатель адиабаты k = 1,4. Рабочее тело обладает свойствами воздуха. Изобразить цикл в pυ-диаграмме.

14. В цикле идеального поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при ρ = const начальное давление p₁ = 0,12 МПа, начальная температура t₁ = 10º С, степень сжатия ε = 12, степень предварительного расширения ρ = 2,0 и показатель адиабаты k = 1,4. Определить параметры ( p, υ, Т ) в характерных для цикла точках, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла. Рабочее тело обладает свойствами воздуха. Изобразить цикл в pυ-диаграмме.

⇐ Предыдущая 12