Главная Контакты Случайная статья Автоматизация Антропология Археология Архитектура Биология Ботаника Бухгалтерия Военная наука Генетика География Геология Демография Деревообработка Журналистика Зоология Изобретательство Информатика Искусство История Кинематография Компьютеризация Косметика Кулинария Культура Лексикология Лингвистика Литература Логика Маркетинг Математика Материаловедение Медицина Менеджмент Металлургия Метрология Механика Музыка Науковедение Образование Охрана Труда Педагогика Полиграфия Политология Право Предпринимательство Приборостроение Программирование Производство Промышленность Психология Радиосвязь Религия Риторика Социология Спорт Стандартизация Статистика Строительство Технологии Торговля Транспорт Фармакология Физика Физиология Философия Финансы Химия Хозяйство Черчение Экология Экономика Электроника Электротехника Энергетика

РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА     МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ  Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего профессионального               образования Северный (Арктический) федеральный университет имени В.М. Ломоносова     Кафедра теплотехники     (наименование кафедры)           Харкевич Юлия Андреевна     (фамилия, имя, отчество студента)           Институт ТиПХ курс группа                         РАСЧЁТНО-ГРАФИЧЕСКАЯ РАБОТА

По дисциплине

Техническая термодинамика и теплотехника

На тему

Расчет цикла теплового двигателя

(наименование темы)

Отметка о зачёте

(дата)

Руководитель

Ю.Л. Леухин

(должность)

(подпись)

(и.,о., фамилия)

(дата)

Архангельск

Вариант №19

1 ИСХОДНЫЕ ДАННЫЕ

Состав газовой смеси, % по объему
О2	40%
N2	30%
CO2	20%
H2O	10%
р1	0,07 МПа
t1	100C
Показатели процессов (n)
n(1-2) – процесс политропный	1,2
n(2-3) – процесс изобарный
n(3-4) – процесс политропный	1,2
n(4-1) – процесс изохорный	∞
Степень сжатия =	13,0
Степень повышения давления	1,0
Степень предварительного расширения	1,9

Требуется:

· Произвести расчет газовой смеси;

· Определить параметры газовой смеси (p, v, T, s) в характерных точках цикла;

· Определить изменение внутренней энергии, удельную работу и количество подведенной или отведенной теплоты в каждом процессе;

· Определить термический коэффициент полезного действия заданного цикла;

· Определить термический КПД цикла Карно в температурных пределах заданного цикла и уменьшение термического КПД заданного цикла по сравнению с термическим КПД цикла Карно;

· Построить заданный цикл в координатах pv, sT в выбранном масштабе и определить промежуточные точки в процессах, где это необходимо.

2 РАСЧЕТ ЦИКЛА ТЕПЛОВОГО ДВИГАТЕЛЯ

I. Расчет параметров газовой смеси

1) Кажущаяся молекулярная масса смеси

2) Газовая постоянная смеси

3) Массовая изобарная теплоемкость смеси

4) Массовая изохорная теплоемкость смеси

5) Проверка по формуле Майера

6) Показатель адиабаты

7) Удельный объем смеси при нормальных условиях

II. Параметры газовой смеси в характерных точках цикла

а) Параметры точки 1

б) Параметры точки 2

в) Параметры третьей точки:

Т.к. процесс 2-3 изобарный, то

p₃=p₂=1,52*10⁶ Па

v₃=v₂ =0,081*1,9=0,154

T₃=T₂ =472,7 *1,9=898,13 К

При проверке третьей точки должно выполняться равенство p₃v₃=R_смT₃

234080 ≈ 234771

г) Параметры четвертой точки:

Т.к. процесс 4-1 изoхорный, то

v₄=v₁

Т.к. процесс 3-4 политропный, то

При проверке четвертой точки должно выполняться равенство p₄v₄=R_смT₄

158550 ≈ 159710

д) Удельная энтропия в характерных точках цикла:

Т_н=273 К

III Изменение удельной внутренней энергии.

ΔU₁=C_v(T₂-T₁)=0,738*(472,7-283)= 139,997 кДж/кг

ΔU₂=C_v(T₃-T₂)=0,738*(898,13-472,7)= 313,967 кДж/кг

ΔU₃=C_v(T₄-T₃)=0,738*(610,98-898,13)= -211,92 кДж/кг

ΔU₄=C_v(T₁-T₄)=0,738*(283-610,98)= -242,05 кДж/кг

IV Удельная работа газовой смеси в процессе, Дж/кг.

Т.к. процесс 1-2 политропный, то

Т.к. процесс 2-3 изобарный, то

Т.к. процесс 3-4 политропный, то

       Т.к. процесс 4-1 изохорный, то l_4-1=0

V Удельное количество теплоты, подведенное или отведенное от газовой смеси, кДж/кг.

Т.к. процесс 1-2 политропный, то

Т.к. процесс 2-3 изобарный, то

      q_2-3=C_p(T₃-T₂)=1,001*(898,13-472,7)= 425,855 кДж/кг

Т.к. процесс 3-4 политропный, то

 кДж/кг

Т.к. процесс 4-1 изохорный, то

q_4-1=C_v(T₁ -T₄)=0,738*(283-610,98)= -242 кДж/кг

VI Определение термического КПД цикла, %.

VII Определение термического КПД цикла Карно для температурных пределов заданного цикла, %.

3 ПОСТРОЕНИЕ ЦИКЛА В КООРДИНАТАХ

Расчет промежуточных точек для построения PV диаграммы.

Для промежутка 1-2

Для промежутка 3-4

Таблица: PV-диаграмма.

     Расчет промежуточных точек для построения TS диаграммы.

Таблица: TS-диаграмма.