Молярная масса и массовые теплоемкости газовой смеси. Процесс адиабатного состояния. Параметры рабочего тела в точках цикла. Влияние степени сжатия, повышения давления и изобарного расширения на термический КПД цикла. Процесс отвода теплоты по изохоре.
?i, КДЖ/кг 620,8779 468,9689 1406,9067 -1583,08 -913,666 q, КДЖ/кг 0 841,8839 1406,9067 0 -666,073 l, КДЖ/кг -452,502 0 381,1496 603,7705 0Необходимо определить следующие характеристики цикла: - количество подведенной теплоты q1, КДЖ/кг; количество теплоты превращенной в полезную работу q0, КДЖ/кг; Расчет выполняется по формулам: q1=q2-3 q3-4 (49) q1=841,8839 1406,9067 q1=2248,7907 КДЖ/кг. q2=q5-1 (50) q2=-666,0734 КДЖ/кг. q0=q1-q2 (51) q0=2248,7907-(-666,0734) q0=2914,8614 КДЖ/кг. lp=l3-4 l4-5 (52) lp=381,1496 603,7705 lp=984,92 КДЖ/кг. lc=l1-2 (53) lc=-452,5022 КДЖ/кг. lo=lp-lc (54) lo=984,92-(-452,5022) lo=1437,4223 КДЖ/кг. ?t=lo/q1 (55) ?tт=1437,4223/2248,7907 ?tт=0,6392. Для того чтобы убедиться в отсутствии расчетных ошибок, вычисляем значение термического КПД по формуле: ?tн=1-1/(?k-1)*(?*?k-1)/(?-1 k*?*(?-1)) (57) ?tн=1-1/(18,50,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1 1,3717*1,5*(2-1)) ?tн=0,6191. где ? - степень сжатия;Результаты расчетов 2248-666 2914 984-452 1437 0,63 1769По формуле вычисляем ?t для нескольких значений: ?=0,75?-1,25? при постоянных (заданных) значениях ? и ?: ?1=0,75*18,5=13,875 ?2=0,85*18,5=15,725 ?3=0,95*18,5=17,575 ?4=1,05*18,5=19,425 ?5=1,15*18,5=21,275 ?6=1,25*18,5=23,125 ?t=1-1/(?k-1)*(?*?k-1)/(?-1 k*?*(?-1)) ?t1=1-1/(13,8750,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1 1,3717*1,5*(2-1))=0,5761 ?t2=1-1/(15,7250,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1 1,3717*1,5*(2-1))=0,5954 ?3=1-1/(17,5750,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1 1,3717*1,5*(2-1))=0,6118 ?t4=1-1/(19,4250,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1 1,3717*1,5*(2-1))=0,6260 ?t5=1-1/(21,2750,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1 1,3717*1,5*(2-1))=0,6384 ?t6=1-1/(23,1250,3717)*(1,5*21,3717-1)/(1,5-1 1,3717*1,5*(2-1))=0,6494 Влияние степени сжатия на теоретический КПД цикла показано в приложении 2.Влияние степени изобарного расширения на термический КПД цикла показано в приложении 2. Результаты расчетов представлены в виде таблицы.В ДВС с воспламенением рабочей смеси (около ВМТ) от электрической искры время сгорания очень мало, в связи, с чем допустимо принять, что процесс подвода теплоты осуществляется при постоянном объеме (процесс 3 - 2 и процесс 5 - 1). Таким образом, термический КПД цикла с подводом теплоты при постоянном объеме зависит от свойств рабочего тела и конструкции двигателя. Это иллюстрируется графиком (приложение 2), который показывает, что термический КПД двигателя увеличивается по мере увеличения степени сжатия ?. Нагрузка на двигатель в термодинамическом цикле характеризуется количеством теплоты, подводимый к рабочему телу от горячего источника. Показывает, что с увеличением количества подведенной теплоты (степень повышения давления ?) среднее давление цикла ? также увеличивается.
План
Содержание
Задание
1. Расчет начальных параметров
1.1 Молярная масса газовой смеси
1.2 Газовая постоянная рабочего тела (смеси газов)
1.3 Массовые теплоемкости газовой смеси
1.4 Показатель адиабаты.
2. Определение параметров рабочего тела в точках цикла
3. Расчет процесса цикла
3.1 Процесс адиабатного состояния
3.2 Процесс подвода теплоты по изохоре
3.3 Процесс подвода теплоты по изобаре
3.4 Процесс адиабатного расширения
3.5 Процесс отвода теплоты по изохоре
4. Расчет характеристик цикла
5. Исследование цикла
5.1 Влияние степени сжатия на термический КПД цикла
5.2 Влияние степени повышения давления на термический КПД цикла
5.3 Влияние степени изобарного расширения на термический КПД цикла