Оглавление
Постановка задачи. 2
Исходные данные. Вариант 7. 3
Проведение расчетов. 4
Литература. 14
Постановка задачи
Газ массой 1 кг совершает прямой термодинамический цикл, состоящий из четырех последовательных термодинамических процессов.
Требуется:
1) рассчитать давление р, удельный объем v, температуру Т газа для основных точек цикла;
2) для каждого из процессов определить значения показателей политропы n, теплоемкости с, вычислить изменение внутренней энергии Δu, энтальпии i, энтропии Δs, теплоту процесса q, работу процесса 1;
3) определить суммарные количества теплоты подведенной ql и отведенной q11, работу цикла Ац, термический к.п.д. цикла;
4) построить цикл в координатах: a) lg v - lg р: б) v - р, используя предыдущее построение для нахождения координат трех-четырех промежуточных точек на каждом из процессов, в) S-T, нанеся основные точки цикла и составляющие его процессы;
5) используя vp- и sT-диаграммы, графически определить величины, указанные в п. 2 и 3, и сопоставить результаты графического и аналитического расчетов;
6) для одного из процессов цикла привести схему его графического расчета по sT-диаграмме, изобразив на схеме линию процесса, вспомогательные линии изохорного и изобарного процессов, значения температур в начале и в конце процесса, отрезки, соответствующие изменению энтропии в основном и вспомогательных процессах, площадки, соответствующие теплоте процесса, изменению внутренней энергии и энтальпии, и указать числовые значения величин, взяв их с sT-диаграммы.
Воздух считать идеальным газом, а его свойства не зависящими от температуры. Принять газовую постоянную равной 0,287 кДж/(кг·К), теплоемкость при постоянном давлении равной 1,025 кДж/(кг·К).
Результаты расчета представить в виде таблиц, указав в числителе значения, полученные аналитически, а в знаменателе - графически.
Исходные данные. Вариант 7
P1 = 0,16 МПа,
V1 = 0,5 м3/кг,
Т2 = 423 К,
P3 = 2,5 МПа.
Процесс 1-2: n = 1,2 политропный;
Процесс 2-3: v = const изохорный;
Процесс 3-4: n = 1,2 политропный;
Процесс 4-1: p = const изобарный.
Для воздуха:
R = 287 Дж/(кг К)
cp = 1.025 Дж/(кг К)
к=1,4
Проведение расчетов
Параметры во всех характерных точках цикла Из уравнения состояния найдем T1:
;
;
К.
Т.к. процесс 1-2 политропный, значит, для нахождения v2 используем уравнение политропы , где n – показатель политропы – величина постоянная, индивидуальная для каждого из термодинамических процессов.
Список использованной литературы:
Овчинников Ю. В. Основы технической термодинамики : [учебник] / Ю. В. Овчинников. - Новосибирск, 2010. - 291 с. : ил., табл., схемы. Кириллин В. А. Техническая термодинамика / В. А. Кириллин, В. В. Сычёв, А. Е. Шейндлин ; АН УССР, Ин-т высоких температур. - М., 1979. - 512 с. : ил., схемы Сборник задач по технической термодинамике : учебное пособие для вузов / Т. Н. Андрианова, Б. В. Дзампов, В. Н. Зубарев [и др.]. - М., 2000. - 354 с. : ил. Андрющенко А. И. Основы технической термодинамики реальных процессов : учебное пособие для теплоэнергетических специальностей вузов / А. И. Андрющенко. - М., 1975. - 264 с. : ил. - Рекомендовано МО.
