Газовый цикл

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

Федеральное государственное бюджетное образовательное
учреждение высшего профессионального образования
«Тульский государственный университет»

Политехнический институт
Кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство»

Курсовая работа
по дисциплине  "Транспортная энергетика"
Газовый цикл

       Выполнил: студент  гр. ИБ660941                                            Н. В. Столбов
                                                                                                       

       Проверил: д.т.н., проф.                                                               М. Ю. Елагин

Тула 2019

Дано: цикл, отнесенный к 1 кг воздуха в координатах p-v и состоящий из четырех процессов: адиабатного 1-2, изохорного 2-3, политропного 3-4, изобарного 4-1; некоторые параметры точек цикла (рис.1).

[pic 1]

Рис.1. Газовый цикл в р-v – координатах

Ср = 1,005 кДж/(кг*К);

Сv = 0,718 кДж/(кг*К);

R = 287 Дж/(кг*К).

1. Определение параметров p, T, v, u, h для основных точек цикла.

 а) 1–2 – адиабатный процесс.

Для точки 1 дано: р1 = 2 ат = 196200 Па, v1 = 0,45 м3/кг.

Определим t1 , u1 , h1 .

[pic 2]

[pic 3]

[pic 4]

б) 2–3 – изохорный процесс.

Для точки 2 дано: р2 = 12 ат = 1177200 Па.

Определим v2, T2, u2, h2.

где

[pic 5]

откуда

[pic 6]

 Для нахождения T2 

[pic 7]

значит

[pic 8]

[pic 9]

в) 3–4 – адиабатный процесс.

Для точки 3 дано: t3 = 3000C = 573 К;  v3 = v2 = 0,125 . [pic 10]

Определим p3, u4, h4.

[pic 11]

[pic 12]

[pic 13]

г) 4–1 – изобарный процесс.

Для точки 4 дано: p4 = p1 = 196200 Па.

Определим T4, v4, u4, h4 .

Для определения v4 используем уравнение состояния

[pic 14]

Для нахождения Т4 используем уравнение

[pic 15]

[pic 16]

[pic 17]

Результаты расчетов помещаем в таблицу 1

Таблица 1

2. Для каждого процесса, входящего в состав цикла, найдем n, c, Δ u, Δ h, Δ s, q, l.

Определим перечисленные величины

а) Для адиабатного процесса 1-2 показатель политропы n1-2 = k,

[pic 21]

так как для адиабаты dq = 0, то с = 0. [pic 22]

Изменение внутренней энергии

Δu1-2 = u2 - u1 = 368 - 221 = 147 кДж/кг.

Изменение энтальпии

Δh1-2 = h2 - h1 = 516 - 310 = 206 кДж/кг.

Изменение энтропии

Δs1-2 = s2 - s1 = 0 , так как для обратимой адиабаты s = const.

 Адиабатный процесс протекает без теплообмена с окружающей средой, поэтому q = 0.

Работу процесса определим из уравнения первого закона термодинамики

q = Δu + l,

т.к. q = 0, то

l = - Δu = - 147 кДж/кг.

б) Для изохорного процесса 2-3 показатель политропы n2-3 = ±∞, теплоемкость Cv = 0,718 кДж/кг⋅К.