теплотех. Расчетнографическая работа Термодинамический расчет газового цикла

• Название: Расчетнографическая работа Термодинамический расчет газового цикла
• Анкор: теплотех
• Дата: 15.12.2020
• Размер: 0.57 Mb.
• Имя файла: 24.docx
• Тип: Документы; #160951

Расчетно-графическая работа

«Термодинамический расчет газового цикла»

Вариант 24

Для заданного газового цикла необходимо:

• 
  определить недостающие параметры в характерных точках цикла;
  
• 
  рассчитать для каждого процесса изменение внутренней энергии, работу, количество теплоты, изменение энтальпии и энтропии;
  
• 
  для цикла в целом определить количество подведенной и отведенной теплоты, работы цикла, термический КПД цикла;
  
• 
  изобразить в масштабе термодинамический цикл в P-V и T-S координатах.
  

1-2 изотермический процесс

2-3 изобарный процесс

3-4 изохорный процесс

4-5 изотермический процесс

5-1 изохорный процесс

	1	2	3	4	5
, МПа			0,784
,м3/кг	42,06			8,412
,К		800			2400

Рабочее тело: водород – Н₂

1. 
   Определение недостающих параметров в характерных точках цикла.
   

Индивидуальная газовая постоянная:

Дж/(кг·К),

где кг/кмоль-молекулярная масса углекислого газа.

Точка 1: ,

1-2 изотермический процесс, К

Точка 2: , м³/кг

2-3 изобарный процесс, МПа

Точка 3: , К

3-4 изохорный процесс, следовательно, м³/кг

Точка 4: ,

4-5 изотермический процесс,

Точка 5: ,

5-1 изохорный процесс, следовательно, м³/кг

	1	2	3	4	5
, МПа	0,0784	0,784	0,784	1,176	0,235
,м3/кг	42,06	4,205	8,412	8,412	42,06
,К	800	800	1599,09	2400	2400

Заданные параметры выделены жирным шрифтом.

2. 
   Определение изменений внутренней энергии, работы, количества тепла, изменения энтальпии и энтропии процессов цикла.
   

Определение массовых изохорной и изобарной теплоемкостей:

кДж/(кг·К)

кДж/(кг·К)

Процесс 1-2 изотермическое сжатие

Работа сжатия для процесса



1).Работа в процессе

кДж/кг

2).Изменение внутренней энергии

3).Количество отводимого тепла кДж/кг

4).Изменение энтальпии

5).Изменение энтропии кДж/(кг·К)

Процесс 2-3 изобарный (расширение)



1).Работа в процессе

кДж/кг

2).Количество подведенной теплоты

кДж/кг

3).Изменение внутренней энергии

кДж/кг

4).Изменение энтальпии кДж/кг

5).Изменение энтропии

кДж/(кг·К)

Процесс 3-4 изохорный (нагрев)



1).Изменение внутренней энергии

кДж/кг

2).Работа процесса

3).Изменение энтальпии

кДж/кг

4).Изменение энтропии

кДж/(кг·К)

Процесс 4-5 изотермический (расширение)



1).Работа в процессе

кДж/кг

2).Изменение внутренней энергии

3).Изменение энтальпии

4.)Изменение энтропии кДж/(кг·К)

Процесс 5-1 изохорный (охлаждение)



1).Изменение внутренней энергии

кДж/кг

2).Работа процесса

3).Изменение энтальпии

кДж/кг

4).Изменение энтропии кДж/(кг·К)

Процесс	, кДж/кг	, кДж/кг	, кДж/кг	, кДж/кг	, кДж/кг
1-2		0		0
2-3
3-4	0
4-5		0		0
5-1	0
Проверка

Вывод:

• 
  Для цикла изменение , для кругового процесса
  
• 
  Для цикла в целом
  
• 
  Правильность расчета газового цикла по первому закону термодинамики подтверждается
  

3. 
   Анализ эффективности цикла
   

Определение подведенного количества теплоты

кДж/кг

Определение отведенного количества теплоты

кДж/кг

Работа цикла кДж/кг

Термический КПД цикла

4. 
   Построение в масштабе газового цикла в P-V диаграмме.
   

Для точности построения процесса 1-2 произведем расчет промежуточных точек цикла (1’, 1’’, 1’’’).

Точка 1’

Задаемся м³/кг , МПа

Точка 1’’

Задаемся м³/кг , МПа

Точка 1’’’

Задаемся м³/кг , Мпа

Точка 4’’’

Задаемся м³/кг , МПа

Точка 4’’

Задаемся м³/кг , МПа

Точка 4’

Задаемся м³/кг , Мпа



Построение в масштабе газового цикла в T-S диаграмме.

Расчет промежуточных процессов 2-3, 3-4 и 5-1.

Точка 2’

Задаемся Т=1000 К, кДж/(кг·К)

Точка 3’

Задаемся Т=2000 К,

кДж/(кг·К)

Точка 5’

Задаемся Т=800 К,

кДж/(кг·К)

Точка 5’'

Задаемся Т=1000 К,

кДж/(кг·К)