Домашнее задание по "Теплотехнике"
Автор: marit12 • Июнь 22, 2019 • Контрольная работа • 1,041 Слов (5 Страниц) • 544 Просмотры
ЧАСТЬ I Техническая термодинамика
Расчёт обратимого термодинамического цикла на идеальном газе
Задание
По данным (см. таблицу 1) рассчитать цикл тепловой машины. В качестве рабочего тела принять один килограмм воздуха, считая его идеальным газом.
Определить
Параметры всех точек цикла (P, V, S, T).
Для каждого процесса найти:
а) среднюю (за процесс) теплоёмкость, считая её зависящей от температуры по линейной аппроксимации;
б) изменение внутренней энергии ΔU;
в) работу А;
г) количество теплоты Q;
д) изменение энтальпии ΔH;
е) изменение энтропии ΔS.
За цикл в целом определить:
а) изменение внутренней энергии ΣΔU;
б) работу ΣА;
в) количество теплоты ΣQ;
г) изменение энтальпии ΣΔH;
д) изменение энтропии ΣΔS;
е) термический коэффициент полезного действия цикла ηt;
ж) термический коэффициент полезного действия цикла Карно, проверенного в том же интервале температур ηtk;
з) построить в выбранном масштабе по точкам в координатах P-V и T-S рассчитанный цикл. Линии каждого процесса строить не менее чем по одной промежуточной точке.
Схема цикла в координатах P-V
[pic 1]
Расчет цикла
Исходные данные:
№ варианта | n12 | n23 | n34 | n45 | n51 | Р1∙105, Па | V1, м3/кг | t1, °С | [pic 2] | [pic 3] | [pic 4] |
13 | 1,38 | ∞ | 0 | 1,26 | ∞ | 0,90 | - | 25 | 6 | 2.2 | 1,3 |
Решение:
Расчёт точек цикла.
Термодинамические параметры точки 1.
Абсолютная температура в точке 1:
[pic 5]
Расчет объёма газа в точке 1:
[pic 6]
[pic 7]
1. Процесс 1-2. Политропный процесс.
Давление газа в точке 2:
[pic 8]
Объём газа в точке 2:
[pic 9]
Температура газа в точке 2:
[pic 10]
2. Процесс 2-3. Изохорный процесс.
Давление газа в точке 3:
[pic 11]
Объём газа в точке 3:
[pic 12]
Температура газа в точке 3:
[pic 13]
3. Процесс 3-4. Изобарный процесс.
Давление газа в точке 4:
[pic 14]
Объём газа в точке 4:
[pic 15]
Температура газа в точке 4:
[pic 16]
4. Процесс 4-5. Политропный процесс.
Объём газа в точке 5:
[pic 17]
Давление газа в точке 5:
[pic 18]
Температура газа в точке 5:
[pic 19]
№ | P∙105 (Па) | V, м3/кг | T(K) |
1 | 0.9 | 0.95 | 298 |
2 | 10.688 | 0.158 | 588.727 |
3 | 23.5 | 0.158 | 1295.199 |
4 | 23.5 | 0.206 | 1683.76 |
5 | 3.4 | 0.95 | 1131.56 |
Расчет теплоемкостей в идеально газовом приближении.
1. Процесс 1-2. Политропный процесс.
t1=25 °C, t2=315 °C, т.к. tƩ < 1000 °C, то, используя таблицу интерполяционных формул для средних массовых и объемных теплоемкостей газов, имеем линейный закон.
[pic 20]
[pic 21]
Проверка:
[pic 22]
2. Процесс 2-3. Изохорный процесс.
[pic 23]
[pic 24]
[pic 25]
[pic 26]
[pic 27]
[pic 28]
Расчет теплоемкости
[pic 29]
3. Процесс 3-4. Изобарный процесс.
[pic 30][pic 31]
[pic 32][pic 33]
[pic 34][pic 35]
[pic 36]
[pic 37]
[pic 38]
Расчет теплоемкости
[pic 39]
4. Процесс 4-5. Политропный процесс.
[pic 40][pic 41]
[pic 42][pic 43]
...