Задачи по "Теплотехнике"

Задача 5.3.

[pic 1]

        Определить давление после первой ступени сжатия Р3, температуру после первой ступени Т3 и удельную работу l2-3, необходимую для сжатия 1 кг воздуха в первой ступени компрессора. Показатель политропы сжатия равен  n2-3 = 1,25. Газовая постоянная для воздуха R = 287 Дж/(кг*К). Давление и удельный объём воздуха при входе в первую ступень сжатия равны: Р2 = 0,1020 МПа;  v2 = 0,92 м3/кг. Удельный объём воздуха на выходе из первой ступени v3 = 0,33 м3/кг.

Решение:

        Давление воздуха после первой ступени сжатия:

P3 = P2*(v2/v3)n2-3 = 0,1020*(0,92/0,33)1,25 = 0,367 МПа.

        Температура воздуха после первой ступени сжатия:

T3 = P3*v3/R,

где R = 287 Дж/(кг*К) – газовая постоянная для воздуха.

T3 = 0,367*106*0,33/287 = 422K.

        Удельная работа сжатия:

l2-3 = R*(T3 – T2),

где Т2 – начальная температура воздуха.

T2 = P2*v2/R = 0,1020*106*0,92/287 = 327K.

l2-3 = 287*(422 – 327) = 27265 Дж/кг.

Задача 6.3.

        Определить максимальную температуру Т3 в конце процесса сгорания для бензинового двигателя, имеющего степень сжатия ε = 10,30 и степень повышения давления λ = 3,55. Температура в начале процесса сжатия t1 = 500С, а давление Р1 = 92 кПа, универсальная газовая постоянная R = 287 Дж/(кг*К). Показатель адиабаты  k = 1,4.

Решение:

Цикл бензинового двигателя - цикл Отто состоит из четырёх процессов:

        Начальный удельный объём воздуха:

v1 = R*T1/P1 = 287*323/(92*103) = 1,008 м3/кг.

        Давление в точке 2(адиабатное сжатие):

Р2 = P1*εk = 92*103*10,31,4 = 2,41*106 Па.

        Удельный объём в точке 2:

v2 = v1/ε = 1,008/10,3 = 0,098 м3/кг.

        Удельный объём в точке 3:

        Так как процесс 2-3 – изохорный, то v3 = v2 =  0,098 м3/кг.

        Давление в точке 3:

Р3 = λ*Р2 = 3,55*2,41*106 = 8,56*106 Па.