термодинамические циклы. Цикл 1, вар 12, смесь 3. 3 смесь политропа адиабата изотерма изобара изохора

• Название: 3 смесь политропа адиабата изотерма изобара изохора
• Анкор: термодинамические циклы
• Дата: 18.04.2023
• Размер: 43.75 Kb.
• Имя файла: Цикл 1, вар 12, смесь 3.docx
• Тип: Документы; #1071055

Цикл1 12 вар 3 смесь		политропа		адиабата
	изотерма		изобара		изохора
	1	2	3	4	5	1
P	274074	1000000	5100000	5100000	354712	274074
V	1,1164	0,306	0,0978	0,1346	1,1164	1,1164
T	1159	1159	1890	2600	1500	1159

Дано:

μ (воз) = 28,98 г/моль

μ (CO2) = 44 г/моль

μ (N2) = 28,01 г/моль

r (воз) = 30%

r (CO2) = 20%

r (N2) = 50%

Решение:

А)

m (воз) = = 0,276

m (CO2) = = 0,279

m (N2) = = 0,445

Проверка:

Б)

μ_см =

Проверка: через объемные доли

μ_см =

В) R_см =

R_см =

Проверка: через объемные доли

R_см =

R_см=

Расчет параметров

1.V₃ – из уравнения клайперона

V₃ =

2.V₄ – из уравнения клайперона

V₄ =

3.V₅ – из соотношения в адиабатном процессе

.

.

. = 0,276*1,177+0,279*1,255+0,445*1,207 = 1,212 кДж/кг*К

. = 0,276*0,894+0,279*1,066+0,455*0,910 = 0,948 кДж/кг*К

Проверка по закону Майера: = R_см

1,212-0,948 = 0,264

0,264 = 0,264

. = 0,276*1,110+0,279*1,156+0,445*1,1,138 = 1,135 кДж/кг*К

. = 0,276*0,823+0,279*0,968+0,455*0,841 = 0,871 кДж/кг*К

Проверка по закону Майера: 1,135 – 0,871 = 0,264

0,264 = 0,264

. = = 1,298 кДж/кг*К

. = = 1,034 кДж/кг*К

Проверка по закону Майера: 1,298-1,034 = 0,264

0,264 = 0,264

Показатель адиабаты:

V₅ =

4.P₅ – из уравнения Клайперона

P₅ =

5. V₂ – из соотношения в политропном процессе

.

6.T₂ – из уравнения Клайперона

T₂ = =

7.P₁ – из уравнения Клайперона

P₁ =

№ точек	P, Па	V, м3/кг	T, К	t, ºС
1	274074	1,1164	1159	886
2	1000000	0,306	1159	886
3	5100000	0,0978	1890	1617
4	5100000	0,1246	2600	2327
5	354712	1,1164	1500	1227

Средние массовые теплоемкости

1 и 2 точки:

.

.

. R_(воз) =

Проверка: 1,074 – 0,787 = 0,287

.

.

. R_(CO2) =

Проверка: 1,102 – 0,913 = 0,189

.

.

. R_(N2) =

Проверка: 1,106 – 0,809 = 0,297

Точка 3:

.

.

Проверка: 1,139 – 0,852 = 0,287

.

.

Проверка: 1,202 – 1,013 = 0,189

.

.

Проверка: 1,168 – 0,871 = 0,297

Диапазон температур	Теплоемкость, кДж/кг*К
0 – 886	1,074	1,102	1,106	0,787	0,913	0,809
0 – 1617	1,139	1,202	1,168	0,852	1,013	0,871

0 – 886:

.

.

Проверка: 1,096 – 0,832 = 0,264

0 – 1617:

.

.

Проверка: 1,169 – 0,905 = 0,264

0 ºС – t ºC	0 – 886	0 – 1617	0 – 2327	0 – 1227
	1,096	1,169	1,212	1,135
	0,832	0,905	0,948	0,871

Для изотермического процесса 1 – 2



Процесс 2 – 3:

= = 1,257 кДж/кг*К

. = = 0,993 кДж/кг*К

Проверка: 1,257 – 0,993 = 0,264

Процесс 3 – 4:

= = 1,310 кДж/кг*К

. = = 1,046 кДж/кг*К

Проверка: 1,310 – 1,046 = 0,264

Процесс 4 – 5:

= = 1,298 кДж/кг*К

. = = 1,034 кДж/кг*К

Проверка: 1,298 – 1,034 = 0,264

Процесс 5 – 1:

= = 1,236 кДж/кг*К

. = = 0,972 кДж/кг*К

Проверка: 1,236 – 0,972 = 0,264

Найдем коэффициент политропы: k =

.

Процесс	2 – 3	3 – 4	4 – 5	5 – 1
Диапазон темп-р	886 – 1617	1617 – 2327	2327 – 1227	1227 – 886
, кДж/кг*К	1,257	1,310	1,298	1,236
, кДж/кг*К	0,993	1,046	1,034	0,972

Процесс 1 – 2 изотермический

∆U₁₂ = ∆h₁₂ = 0

∆S₁₂ =

l₁₂ = q₁₂ = ω₁₂ =

Процесс 2 – 3 политропный

∆U₂₃ =

∆h₂₃ =

∆S₂₃ =

l₂₃ =

q₂₃ =

ω₂₃ =

Процесс 3 – 4 изобарный

∆U₃₄ =

∆h₃₄ =

∆S₃₄ =

l₃₄ =

q₃₄ = ∆h₃₄ = 930,1

ω₃₄ = 0

Процесс 4 – 5 адиабатный

∆U₄₅ =

∆h₄₅ =

∆S₄₅ = 0

l₄₅ =

q₄₅ = 0

ω₄₅ =

Процесс 5 – 1 изохорный

∆U₅₁ =

∆h₅₁ =

∆S₅₁ =

l₅₁ = 0

с₅₁ = ∆U₅₁ =

ω₅₁ =

Процесс	∆U, кДж/кг	∆h, кДж/кг	∆S, кДж/кг*К	l, кДж/кг	q, кДж/кг	ω, кДж/кг
1 – 2	0	0	-0,342	-396,04	-396,04	-396,04
2 – 3	725,88	918,87	0,180	-448,8	269,74	-641,78
3 – 4	742,66	930,1	0,418	187,44	930,1	0
4 – 5	-1137,4	-1427,8	0	1116,92	0	1407,32
5 – 1	-331,45	-421,48	-0,251	0	-331,45	90,024
Показатели цикла	= -0,31	= -0,31	= 0,005	= 459,52	= 472,35	= 459,52

Определение работы цикла и термического к.п.д.

q₁ = q₂₃ + q₃₄ = 269,74 + 930,1 = 1199,84 кДж/кг

q₂ = q₁₂ + q₅₁ = – 396,04 – 930,1 = – 727,49 кДж/кг

η_t =

l_ц =

№	P, Па	v, м3/кг
1	274074	1,1164
1,1	339973	0,9
1,2	437109	0,7
1,3	611952	0,5
2	1000000	0,306
2,1	1390800	0,22
2,2	1799859	0,17
2,3	2549800	0,12
3	5100000	0,0978
4	5100000	0,1346
4,1	2288000	0,3
4,2	1144000	0,6
4,3	762667	0,9
5	354712	1,1164
1	274074	1,1164

T, К	S, Дж/кг*К	№
1159	400	1
1159	58	2
1300	100	2,1
1500	153	2,2
1700	199	2,3
1890	238	3
2000	312	3,1
2200	437	3,2
2400	551	3,3
2600	656	4
1500	656	5
1400	589	5,1
1300	517	5,2
1200	439	5,3
1159	400	1