Розрахунок теоретичного циклу ДВС
Вихідні дані
Розрахувати цикл поршневого двигуна внутрішнього згоряння, якщо початковий тиск - P 1=0,09МПа, початкова температура - T 1=270К, ступінь стиснення - e=16, ступінь підвищення тиску - l=1,6 , ступінь попереднього розширення - r=1,9. Робоче тіло - повітря. Rв=287Дж/(кг · К); Ср=1,01 кДж/(кг · К); Сv=0,72кДж/(кг · К); n 1=1,32 (стиснення); n 2=1,4 (розширення);
А. Цикл ДВС з підведенням теплоти при р=const.
Б. Цикл ДВС з підведенням теплоти при.
В. Цикл ДВС зі змішаним підведенням теплоти.
Г. Цикл ДВС з турбонаддувом і продовженим розширенням газів.
Визначити:
- параметри стану (p, v, T) робочого тіла у характерних точках циклу;
- питому роботу розширення, стиснення, роботу циклу;
- питома кількість підведеної і відведеної теплоти;
- зміна внутрішньої енергії (u), ентальпії (h) і ентропії (s) в процесах, що входять в цикл;
- середнє індикаторне тиск в циклі (pi);
- термічний ККД циклу;
- термічний ККД циклу Карно за умовою задачі.
Для того щоб розглядати термодинамічні цикли необхідно роботу теплових машин ідеалізувати. Ця ідеалізація зводиться до того, що в ідеальних термодинамічних циклах:
процеси протікають у всіх своїх стадіях з постійною кількістю робочого тіла;
відкидається можливість згоряння палива, у зв'язку з чим хімічний склад робочого тіла приймається постійним при всіх стадіях термодинамічного циклу. Процес згоряння при цьому замінюється підведенням теплоти до робочого тіла через стінки циліндра від деякого фіктивного гарячого джерела теплоти;
процеси стиснення і розширення робочого тіла приймаються адіабатне;
видалення відпрацьованого робочого тіла не враховується і замінюється відведенням теплоти від робочого тіла через стінки циліндра до так званого холодного джерела теплоти (холодильнику);
теплоємності робочих тіл приймаються не залежними від температури;
робочим тілом є ідеальний газ.
1. Цикл ДВС з підведенням теплоти при р=const
Параметри точки 1:
Р1=0,09МПа; Т1=270К;
Параметри точки 2:
Параметри точки 3:
Р2=Р3=3,5МПа;
Параметри точки 4:
Питома робота розширення:
Питома робота стиснення:
Корисна питома робота:
Питома кількість підведеної теплоти:
Питома кількість відведеної теплоти:
Корисно використане питома кількість теплоти:
Середня індикаторне тиск в циклі:
Термічний ККД циклу:
ККД циклу Карно:
Зміна внутрішньої енергії:
Зміна ентальпії:
Зміна ентропії:
Середня інтегральна температура підведення теплоти:
Середня інтегральна температура відводу теплоти:
2. Цикл ДВС з підведенням теплоти при
Параметри точки 1:
Р1=0,09МПа; Т1=270К;
Параметри точки 2:
Параметри точки 3:
Параметри точки 4:
Питома робота розширення:
Питома робота стиснення:
Корисна питома робота:
Питома кількість підведеної теплоти:
Питома кількість відведеної теплоти:
Корисно використане питома кількість теплоти:
Середня індикаторне тиск в циклі:
Термічний ККД циклу:
ККД циклу Карно:
Зміна внутрішньої енергії:
Зміна ентропії:
Середня інтегральна температура підведення теплоти:
Середня інтегральна температура відводу теплоти:
3. Цикл ДВС зі змішаним підведенням теплоти
Параметри точки 1:
Р1=0,09МПа; Т1=270К;
Параметри точки 2:
Параметри точки 3:
Параметри ...
