Учебное пособие: Газовый цикл тепловых двигателей и установок

2. Варианты заданий [4]

В приведенных ниже вариантах заданий на курсовую работу рассматривается газовые циклы тепловых двигателей.

Основное допущение для термодинамического расчета газового цикла теплового двигателя: рабочим телом является атмосферный воздух не изменяющейся массой .

Известные параметры воздуха при нормальных условиях: ; ; . Задается цикл в координатах , без учета масштаба.

Требуется:

1. Определить параметры p, v, T, u, i для основных точек цикла.

2. Найти: n, , , , ,  для каждого процесса, входящего в состав цикла.

3. Определить работу цикла , термический к.п.д.  цикла и индикаторное давление.

4. Полученные данные поместить в сводные таблицы.

5. Построить цикл в координатах  и , соблюдая масштаб построения. Каждый процесс должен быть построен по двум-трем промежуточным точкам. При выполнении задания следует обратить внимание на физический смысл величин и их размерности.

 Рис.2.1 Вариант 1      Рис.2.2 Вариант 2       Рис.2.3 Вариант 3

 Рис.2.4 Вариант 4      Рис.2.5 Вариант 5      Рис.2.6 Вариант 6

 Рис.2.7 Вариант 7      Рис.2.8 Вариант 8      Рис.2.9 Вариант 9

 Рис.2.10 Вариант 10  Рис.2.11 Вариант 11  Рис.2.12 Вариант 12

 Рис.2.13 Вариант 13  Рис.2.14 Вариант 14  Рис.2.15 Вариант 15

 Рис.2.16 Вариант 16  Рис.2.17 Вариант 17  Рис.2.18 Вариант 18

 Рис.2.19 Вариант 19  Рис.2.20 Вариант 20  Рис.2.21 Вариант 21

 Рис.2.22 Вариант 22  Рис.2.23 Вариант 23  Рис.2.24 Вариант 24

 Рис.2.25 Вариант 25  Рис.2.26 Вариант 26  Рис.2.27 Вариант 27

 Рис.2.28 Вариант 28  Рис.2.29 Вариант 29  Рис.2.30 Вариант 30

3. Пример выполнения расчетов в курсовой работе

3.1 Исходные данные для расчета

Вариант задания №12

Цикл состоит из четырех процессов:

1 – 2 адиабатный процесс;

2 – 3 изотермический процесс;

3 – 4 адиабатный процесс;

4 – 1 изобарный процесс;

Исходными данными для расчета являются следующие значения термодинамических параметров в точках:

p1=4 атм; p2=16 атм; p3=6 атм; t1=100°C. Теплоемкости процессов: ; . Удельная газовая постоянная воздуха .

3.2Порядок выполнения расчетов

Переведем единицы измерения в систему СИ:

1 атм » 98 кПа;

p1 = 4 атм = 3,92×105 Па;

p2 = 16 атм = 15,68×105 Па;

p3 = 6 атм = 5,88×105 Па;

Т1 = 373 К.

3.3 Определяем параметры состояния p, v, T, u, i для основных точек цикла:

Для точки 1 дано.

Из уравнения Клапейрона  следует, что

.

Находим внутреннюю энергию  и энтальпию  при температуре :

Для точки 2 дано.

Для определения  используем уравнение адиабаты рvk = const, откуда

.

Из соотношения  найдем

.

Для определения температуры  используем уравнение состояния в виде :

.

Находим внутреннюю энергию  и энтальпию  при температуре

:

Для точки 3 дано p3 = 5,88×105 Па, Т3 = Т2 = 563 К.

Из уравнения Клапейрона  следует, что

.

Находим внутреннюю энергию  и энтальпию  при температуре :

Для точки 4 дано p1 = p4 = 3,92×105 Па.

Для определения  используем уравнение адиабаты , откуда

,

где , откуда

Для определения используем уравнение состояния:

.

Находим внутреннюю энергию и энтальпию  при температуре :

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8