Задача 16. 12. 0
![]()
|
![]() Задача 16.12.0 Определить параметры рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с изохорно - изобарным подводом теплоты (смешанный цикл), если известны давление ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Определить работу, получаемую от цикла, его термический ![]() Построить на «миллиметровке» в масштабе этот цикл в координатах ![]() ![]() Контрольный вопрос. В чем смысл второго закона термодинамики? Таблица 1 - Исходные данные для расчета цикла ![]()
Решение 1 Определение неизвестных параметров в узловых точках Точка 1 Дано: ![]() ![]() Уравнение состояния для ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() отсюда ![]() ![]() Точка 2 Дано: ![]() ![]() Степень сжатия: ![]() отсюда ![]() ![]() Процесс ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() из (5) ![]() тогда ![]() ![]() Из уравнения (1) относительно точки 2: ![]() ![]() Точка 3 Дано: степень повышения давления ![]() ![]() ![]() Степень повышения давления: ![]() тогда ![]() ![]() Из уравнения (2.1) относительно точки 3: ![]() ![]() Точка 4 Дано: степень предварительного расширения ![]() ![]() ![]() Степень предварительного расширения: ![]() тогда ![]() ![]() Из уравнения состояния (2.1) относительно точки 4: ![]() ![]() Точка 5 Дано: процесс ![]() ![]() Процесс ![]() ![]() ![]() ![]() Из уравнения (1) относительно точки 5: ![]() ![]() Результаты расчетов заносим в таблицу 2 Таблица 2 - Параметры рабочего тела в характерных точках цикла ![]()
2 Определение удельной работы В процессе адиабатного сжатия ![]() ![]() ![]() В процессе изохорного сжатия ![]() ![]() В процессе изобарного расширения ![]() ![]() ![]() В процессе адиабатного расширения ![]() ![]() ![]() Полезная работа цикла: ![]() ![]() 2.3 Определение удельной теплоты Теплота подведенная в изохорном процессе: ![]() ![]() Теплота подведенная в изобарном процессе: ![]() ![]() В адиабатном процессе: ![]() Теплота подведенная в цикле: ![]() ![]() Теплота отведенная в цикле: ![]() ![]() Полезная теплота цикла: ![]() ![]() 4 Термический ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() 5 Определение изменения удельной энтропии Процесс ![]() ![]() Процесс ![]() ![]() ![]() Процесс ![]() ![]() ![]() Процесс ![]() ![]() Процесс ![]() ![]() ![]() Таблица 3 - Результаты расчетов изменения удельной энтропии
Графическое построение идеального цикла ДВС с комбинированным сообщением тепла рабочему телу в р-ν координатах 1 По оси ординат откладываем давления ![]() ![]() 2 В принятом масштабе давления и объема наносим характерные точки цикла, параметры которых определены расчетным путем. Так как процессы 2-3 и 5-1 протекают при постоянном объеме, а процесс 3-4 при постоянном давлении, то они графически будут представлены соответствующими прямыми линиями. 3 Задавшись углом ![]() ![]() ![]() ![]() где ![]() ![]() ![]() Для воздуха ![]() При ![]() ![]() 4 Из начала координат под углами ![]() ![]() 5 Точку 2 проектируем на ось ординат, в точку 2'. Из точки 2' проводим луч под углом ![]() ![]() Точка 2 проектируем на луч угла ![]() ![]() ![]() Рисунок 2 - Рассчитанный цикл в ![]() 6 Для нахождения следующей промежуточной точки процесса за исходную точку принимаем предыдущую точку и повторяем все операции. 7 Крайние и промежуточные точки процесса сжатия 1-2 соединяем плавной кривой. 8. При построении адиабатного расширения за исходную точку принимаем точку 4. Графическое построение идеального цикла ДВС с комбинированным сообщением тепла рабочему телу в Т-s координатах 1 По оси ординат откладываем абсолютную температуру ![]() ![]() 2 Так как в данном случае представляет интерес лишь изменение энтропии в процессах цикла, то точку 1 наносим произвольно на линии, соответствующей температуре этой точки. 3 В принятом масштабе температуры и изменения энтропии наносим остальные характерные точки цикла. 4 Адиабатные процессы сжатия 1-2 и расширения 4-5 протекают без изменения энтропии, поэтому будут представлены прямыми линиями, параллельными оси ординат. 5 Для построения процесса 2-3 находим температуру в точке «а» из выражения ![]() ![]() Определяем изменение энтропии в процессе 2-а: ![]() ![]() 5 Полученные три точки процесса соединяем плавной линией. 6 Процессы 3-4 и 5-1 строим аналогично. ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() ![]() Рисунок 3 - Рассчитанный цикл в ![]() |