Расчет термодинамического цикла газового двигателя

Содержание. 

Задание………………………………………………………….3

Расчет цикла  при C=const……………………………………...4

Изображение цикла  в координатах p-V………………………7

Изображение цикла  в координатах T-s……………………….8

Исследование  влияния  и с₂/c_v на показатели цикла………...9

Список литературы……………………………………………10 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Задание №27. 

1. Выполнить расчет термодинамического цикла газового двигателя по варианту «Б» (шифр 282828).
2. Исследовать при постоянной теплоемкости рабочего тела влияние и на , и , для чего определить указанные характеристики цикла еще не менее чем для четырех значений при двух дополнительных значениях , отличных от заданных. Результаты подсчета свести в таблицы и построить графики , , . На основании анализа графиков сделать выводы.

   По  варианту «Б» для шифра 282828 находим:

     
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Расчет  цикла при C=const. 

1. Определяем параметры характерных точек цикла:

а) Точка А. По заданию  . Удельный объем рабочего тела находим по уравнению состояния

   

   Для воздуха  , а потому

   

 

     б) Точка С. Давление, температура  и удельный объем определяются  по          формулам

   

Делаем проверку:

 

в) Точка Z. По формуле определяем показатель политропы CZ, по которой подводится тепло

Т.к. по заданию  , то теплоемкость процесса CZ будет равна . Но

а потому получим

Согласно  формуле  температура в точке Z будет равна

Давление и  удельный объем в точке Z определяем по уравнениям политропного процесса

Делаем проверку

 

г) Точка B. Определяем показатель политропы BA, по которой отводится тепло

Т.к. по заданию  , то теплоемкость политропного процесса BA будет равна

Температуру в точке B определим по формуле

Давление и  удельный объем в точке B находим по формулам, связывающим параметры в политропном процессе

Делаем проверку

 

2. Определяем количество тепла , отводимого в процессе BA

 

3. Определяем термический КПД исследуемого цикла при c=const

Делаем проверку

 

4. Полезная работа за цикл будет равна

Делаем проверку

 

5. Т.к. в  нашем случае  , , то среднее теоретическое давление за цикл будет равно

 

Расчет цикла  при c=const закончен. Полученные результаты сводим в таблицу 

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Изображение цикла в координатах p-V. 

    Для построения цикла в координатах  p-V известны параметры характерных точек A, C, Z, B. Параметры дополнительных точек вычисляем по формулам

    Точка 1

    

    Точка 2

    

    Точка 3

    

 

    Результаты  подсчета точек для цикла, осуществляемого  при c=const, заносим в таблицу. 

 
 
 
    

    

    Изображение цикла в координатах  T-s. 

    Строить изображение цикла в координатных осях T-s начинаем с нанесения на нее точки A так, чтобы ордината ее с учетом принятого масштаба равнялась , а абсцисса – некоторой произвольной величине . Далее, на вертикальной прямой, проходящей через точку A, отмечается точка C конца процесса адиабатного сжатия. После этого определяем координаты промежуточных точек политроп CZ и BA, по которым производится и отводится тепло, для чего используем формулу .

    Результаты  подсчета при c=const сводим в таблицу. При этом для политропы CZ ранее получили , а для политропы BA соответственно  

 
 

    Изменение энтропии за процесс CZ составляет

    

    Изменение энтропии за процесс BA составляет

    

    Следовательно, расчет выполнен правильно. 
 
 
 
 
 
 
 
 

                  Исследование влияния и на показатели цикла. 

Величины  , , при заданных заданием значениях и определены выше и соответственно равны

Принимая дополнительно  , , , определяем показатели цикла, когда и , сохраняя при этом исходные значения , , t_a , .