ТОР 5 статей: Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы КАТЕГОРИИ:
|
Вибір вихідних даних
Продовження таблиці 2
Методичні вказівки Перш ніж приступити до рішення завдання, необхідно вивчити теми «Основні поняття», «Перший початок термодинаміки», «Газові суміші», «Другий початок термодинаміки» " початкову частину теми «Основні цикли теплоенергетичних установок», розглянути зміст тем «Двигуни внутрішнього згоряння як привод транспортних машин» і «Робочі цикли й теоретичні індикаторні діаграми карбюраторних і дизельних ДВЗ», ретельно розібратися в термінології (терміни «стан», «процес», «цикл») [3. с. 80- 93, 232 - 242]. Доцільно проробити теми «Основні процеси ідеальних газів» і «Теоретичні цикли ДВЗ» [3. с. 243]. Приклад рішення Загальні відомості. Розрахунок циклу зводиться до визначення параметрів робочого тіла у всіх точках циклу, корисної роботи в циклі, підведеної, відведеної й корисної теплоти, термічного к.к.д. і до побудови циклу в масштабі в р-v і T–s координатах. Розрахунок всіх циклів ДВЗ виконується для 1 кг робочого тіла, що вважається ідеальним газом з властивостями повітря. Тоді при розрахунках належить приймати значення: питомої газової сталої R=287Дж/(кг∙К), ізохорної питомої теплоємності c v =717 Дж/(кг∙K); ізобарної питомої теплоємності cр=1005 Дж/(кг∙K); коефіцієнта k=1,4.
Правильність розрахунку засвідчується перевірками: а) корисна робота циклу повинна приблизно дорівнювати корисній теплоті, тобто l0 ≈ q0; б) к.к.д., розрахований за формулою ηt=f(ε, ρ, λ,), повинен приблизно збігатися зі значенням к.к.д., розрахованим за загальною формулою: ; в) к.к.д. циклу Карно має бути більше к.к.д. циклу, що розраховується; ηtк = 1- > ηt=f(ε, ρ, λ,); г) алгебраїчна сума змін ентропії в процесах циклу повинна приблизно дорівнювати нулю: Δs0 ≈ 0. Вихідні дані. Відомі наступні параметри: р1=0,1МПа, t1 = 30 °С, а також такі характеристики циклу поршневого ДВЗ зі змішаним підведенням теплоти: ε=14, λ=2, ρ=1,2. Ескіз циклу з характерними точками показаний на рис. 1.
Рішення. Визначимо термодинамічні параметри робочого тіла у всіх точках циклу. Точка 1. За умовою р1 = 0,1 МПа, T1 = t1 + 273 =303K. Питомий об'єм знаходимо з рівняння стану для точки 1: p1v1 = RT1:
Точка 2. Зважаючи, що , одержимо: Із залежності між p і v в адіабатному процесі 1–2 знаходимо тиск: p2 =p1∙ εk =0,1∙ 1,41,4= 4МПа. З рівняння стану для точки 2 p2v2 = RT2 визначаємо температуру: Точка 3. З формули вираховуємо тиск: Зі співвідношення перемінних параметрів ізохорного процесу 2-3 знаходимо температуру: T3=λ∙ T2=2∙ 865=1730K. Тому що процес 2-3 ізохорний, питомий об'єм v3 = v2=0,062м3/кг. Точка 4. З формули знаходимо питомий об'єм: v4=v3∙ ρ=0,062∙ 1,2=0,074м3/кг.
Зі співвідношення перемінних параметрів ізобарного процесу 3-4 визначаємо температуру: . Тому що процес 3-4 ізобарний, p4 = p3 = 8 МПа.
Точка 5. Тому що процес 5-1 ізохорний, v5=v1=0,87м3/кг. Зі співвідношення перемінних параметрів адіабатного процесу 4-5 визначаємо тиск: Зі співвідношення перемінних параметрів ізохорного процесу 5-1 знаходимо температуру:
По ходу обчислення значень термодинамічних параметрів заносимо їх у таблицю 2:
Таблиця 2 Результати обчислень термодинамічних параметрів
За результатами розрахунків будуємо цикл у масштабі в p-v -коор-динатах (рис. 2, а). Корисна питома робота в циклі: Питома кількість теплоти, підведеної в циклі: відведеної: . Тоді корисне тепло циклу: . Перевірка а): l0 = q0 =630кДж/кг. Перевірка б): термічний к.к.д. циклу: Визначаємо також к.к.д. за загальною формулою: . 0,65 ≈ 0,648. Точність розрахунків задовільна. Перевірка в): к.к.д. циклу Карно: . Таким чиномηtk > ηt, що не суперечить теорії.
Для побудови циклу в T–s координатах необхідно визначити зміну ентропії в процесах циклу: в ізохорному процесі 2-3: в ізобарному процесі 3-4: в ізохорному процесі 1-5: . Перевірка г): Δs0 = 479 + 182 ─ 679 = 0, що підтверджує правильність розрахунків.
Таким чином:
За результатами розрахунку зміни ентропії в процесах належить побудувати цикл ДВЗ у масштабі в T–s координатах (рис. 2, б).
Рис. 2. Цикл ДВЗ зі змішаним підведенням теплоти: а) в p-v -координатах; б) в T-s -координатах.
Методика розрахунку всіх трьох циклів ДВЗ ідентична, але у циклі з ізохорним підводом теплоти (Отто) відсутній процес ізобарного догоряння палива 3-4, а в циклі з ізобарним підводом теплоти (Дизеля) відсутній процес ізохорного згоряння 2-3.
Додаток 1 До розрахунку основних термодинамічних процесів
Газові суміші
Література 1. Драганов Б.Х. та ін. Теплотехніка. Київ, 2005.-503с. 2. Крутов В.И. Теплотехника. М.: «Машиностроение», 1986. – 427. 3. Швец И.Т. и др.. Теплотехника. Киев: «Вища школа», 1976.-518с. 4. Буляндра Н.В. Технічна термодинаміка. К.«В. школа», 2001р.-320с. 5. Чепурний М.М., Ткаченко С.Й. Основи технічної термодинаміки. Вінниця, «Поділля-2000», 2004, 352с. 6. Панкратов Г.П. Сборник задач по теплотехнике. М.; Высш. шк., 1986. -248с. 7. Сборник задач по технической термодинамике. Под ред. Андриа- новой А.Т. І981.- 228с.
Методичні вказівки і завдання до виконання розрахункових робіт №1 і №2 з курсів «Термодинаміка» та «Теоретичні основи теплотехніки» для студентів з напрямів підготовки 6.070106 „Автомобільний транспорт”, 6.050502 „Інженерна механіка”, 6.050503 „Машинобудування”, 6.050301 „Гірництво” денної та заочної форм навчання
Укладачі: Квятковська Юлія Прокоф’івна, Марчик Микола Олександрович, Бондар Наталія Василівна
Реєстраційний номер ____________
Підписано до друку _______________ 2010 р.
Тираж _______ примірників
Обсяг 35 стор. Формат А5
Видавничий центр КТУ, вул. ХХІІ партз’ізду, 11, м.Кривий Ріг Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:
|