«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕ»
ФЕДЕРАЛЬНОЕ ГОСУДАРСТВЕННОЕ АВТОНОМНОЕ
ОБРАЗОВАТЕЛЬНОЕ УЧРЕЖДЕНИЕ ВЫСШЕГО ОБРАЗОВАНИЯ
«МУРМАНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ УНИВЕРСИТЕ»
Кафедра строительства,
энергетики
и транспорта
РАСЧЕТНО-ГРАФИЧЕСКАЯРАБОТА
ПО ДИСЦИПЛИНЕ
«Основы теплотехники и термодинамики»
Шифр - 50
Выполнил: студент группы ЭТМб-19о Куприн Евгений Сргеевич
Проверил: старший преподаватель Караченцева Яна Марсильевна
Мурманск
Задача 2.
Рассчитать смешанный цикл двигателя внутреннего сгорания, т. е. найти параметры P, vи tдля характерных точек цикла, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, а также работу в отдельных процессах и цикле. Определить степень предварительного расширения, степень повышения давления и термический КПД цикла. Параметры выбрать из табл. 2. Изобразить цикл в p-vи T-sдиаграммах.
Дано:
| Решение:
| – начальный объем
– кол-во теплоты подводимой в изобарном процессе
– кол-во теплоты подводимой в изохорном процессе
– средняя теплоемкость
– средняя теплоемкость
– показатель адиабаты
|
1 – 2 адиабатное сжатие
2 – 3 изохорный подвод тепла
3 – 4 изобарный подвод теплоты
4 – 5адиабатное расширение
5 – 1 изохорный отвод теплоты
1) Определим параметры состояния в точках 1и 2 для адиабатного процесса:
Точка 1. - из условия задачи,
Точка 2.
2) Для изохорного процесса 2 – 3 определить параметры состояния в точках 2 и 3, принимая и :
Точка 3. Из уравнения определяем
3) Для изобарного процесса 3 – 4 определить параметры состояния в точках 3 и 4, принимая и :
Точка 4. Из уравнения
определяем
-
4) Для адиабатного процесса 4 – 5 определить параметры состояния в точках 4 и 5, принимая и dq=0 –процесс протекает без теплообмена с окружающей средой:
5) Для изохорного процесса 5 – 1, принимая , определить количество отводимой теплоты
6) В соответствии с первым законом термодинамики, определить для каждого процесса изменение внутренней энергии (du), энтропии (ds), энтальпии (dh), работу (L), и термодинамический КПД цикла:
Изменение внутренней энергии:
Энтропия:
Энтропия в точке 1 для нормальных физических условий:
Энтальпия:
Термодинамический КПД цикла:
Работа сжатия:
Процесс 1-2:
Процесс 2-3:
Процесс 3-4:
Процесс 4-5:
Процесс 5-1:
|
Задача 4
Определить термический КПД цикла двигателя внутреннего сгорания с изобарным подводом теплоты, если начальное давление P(1) = 0, 98 МПа, количество подведенной теплоты составляет q(1), температура рабочего тела (воздуха) в конце сжатия t(2), степень сжатия . Сжатие и расширение происходит по адиабатам.
Как изменится термический КПД цикла, если при том же общем количестве подведенной теплоты, часть q(1) (в %) подвести по изорохе?
Цикл изобразить в P-v и T-s диаграммах.
Дано:
| Решение:
|
|
Термический КПД циикла с подводом теплоты при P=constопределяется по формуле:
Определим температуру в точке 3:
Степень предварительного расширения:
Принимая для воздуха k=1, 4 находим :
Если часть теплоты подвести при V=const, то получим цикл со смешанным подводом теплоты.
Термический КПД цикла со смешанным подводом теплоты определяется по формуле:
Определим долю теплоты, подведенной при V=constи P=const:
Определим параметры точек 2 и 3:
|
|