РГР Фролов +. Северный (Арктический)

• Название: Северный (Арктический)
• Дата: 04.04.2023
• Размер: 94.78 Kb.
• Имя файла: РГР Фролов +.docx
• Тип: Документы; #1036589
• страница: 3 из 3

К_{ 1} ^Тmin

t _Т

, (33)

max
где T_min, T_max – минимальная и максимальная абсолютные температуры рабочего тела в заданном цикле, К,



t
^К 1 

298


596

 0,5.

Уменьшение термического КПД заданного цикла по сравнению с термическим КПД цикла Карно определяется по формуле:

^К




К
^{ t t} , (34)

t
_{ } 0,50,067 _{ 0,866 или 86,6%.}

0,5

3. 
   ПОСТРОЕНИЕ ЦИКЛА В КООРДИНАТНЫХ ОСЯХ
   

1. 
   Построение цикла в координатах p-v
   

Для определения промежуточных точек необходимо при общем политропном процессе принять значение удельного объема v_Xв пределах значений начальной и конечной точек процесса.


i

x

i

x
^{p vn p vn}. (35)
Из уравнения (35) определим давление для промежуточной точки, МПа,

^ v^n

p_x p_i^i

 ^vx

. (36)

Для изохорного и изобарного процессов промежуточные точки определять нет необходимости.

Назначим промежуточные точки для процессов 1-2 и 3-4 (политропные, при показателях n_1-2=1,4 и n_3-4=1,3), получим:

v1-2, м3/кг	1	0,75	0,5	0,25	0,12
p1-2, МПа	0,0998	0,1456	0,2479	0,6155	1,6123
v3-4, м3/кг	1	0,75	0,5	0,25	0,12
p3-4, МПа	0,3463	0,4101	0,5467	0,8201	1,6402

Рисунок 2 – Построение цикла в координатах p-v

2. 
   Построение цикла в координатах T-s
   

В адиабатном процессе отсутствует теплообмен, поэтому Δs_1-2=0 и не зависит от температуры Т. В изотермическом процессе ΔТ=0, поэтому температуры для промежуточных точек задаем только для изобарного (2-3) и изохорного (4-1) процессов:

Т2-3, °К	700	800	900	1000	1100
S2-3, Дж/(кг·°К)	251,0	443,6	613,4	765,4	902,8
Т4-1, °К	350	450	600	800	1000
S3-4, Дж/(кг·°К)	359,7	635,9	952,1	1268,2	1513,5

Найдено выше, Дж/(кг·°К):

^s₁ ^{ s}₂ ^106,6 ;

s₃  1036,2; s₄  1716,6.

Изменение энтропии в изобарном процессе 2-3

^s23
 с_p

 ln ^Т3 .

Т
(37)

2
Изменение энтропии в изотермическом процессе 3-4

^s34
 R ln

p

³ . (38)

p

^s34
 340,7  ln

4
2,5516 _{ 680,4}

0,3463

Дж _.

кгК

Изменение энтропии в изохорном процессе 4-1

^s41

 с_v
 ln

Т_{1 .}

Т
(39)

4



Рисунок 3 - Построение цикла в координатах T-s

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В расчетно-графической работе был произведен расчет газовой смеси, состоящей из кислорода, азота, углекислого газа и водяного пара; определены параметры газовой смеси (p, v, T, s) в характерный точках, построены 2 диаграммы рассчитанного цикла в координатах p-v и T- s.

Таблица 3 – Параметры газовой смеси

Точки цикла	Параметры состояния			Процесс	Параметры процесса
	Р, МПа	v, м3/кг	Т, ºК		Δu, кДж/кг	Δq, кДж/кг	Δs, Дж/ºК	l, кДж/кг
1	0,08	1,184	278	1-2	390,145	0	0	-388,05
2	2,5516	0,0846	633	2-3	6264,3	821,9	925,9	194,26
3	2,5516	0,1607	1203	3-4	0	818,9	680,4	818,9
4	0,3463	1,184	1203	4-1	-1016,575	-1016,6	-1610,0	0
Проверка:				Сумма	0	624,2	-3,7≈0	623,11

Определены изменение внутренней энергии, удельной работы и количество подведенной или отведенной теплоты в каждом процессе; определен термический коэффициент полезного действия в заданном цикле (η_t=0,3805); определен термический коэффициент полезного действия цикла Карно в температурных пределах заданного цикла (η_t^К=0,7689) и уменьшение термического КПД заданного цикла по сравнению с термическим КПД цикла Карно (Δη=0,505).

Расчетом подтверждено, что изменение внутренней энергии в цикле равно 0, изменение энтропии также равно 0 (с небольшой погрешностью в 3,7 Дж/ºК), а работа цикла (623,11 кДж/кг) соответствует разности подведенной и отведенной теплоты от рабочего тела (624,2 кДж/кг).

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Юницин В.В., Загоскина Т.Г. Техническая термодинамика: Методические указания к выполнению заданий №1,2 по курсу «Общая теплотехника». – РИО АЛТИ, 1980.- 16 с.