0,93, то
В В
Тиск визначаємо з рівняння стану газу для 1 кг.
В
Робота циклу може бути визначена як різниця між роботою розширення та роботою стиснення.
Робота визначиться
l = q1 - q2,
де q1 - кількість теплоти, що підводиться до робочого тіла, кДж;
q2 - кількість теплоти, що відводиться від робочого тіла, кДж.
q1 = q Вў 1 + q Вў Вў 1 = Сu (Т3 - Т2) + Ср (Т4 - Т3),
де Сu - масова теплоємність при постійному обсязі,;
Ср - масова теплоємність при постійному тиску,.
,
де mСu - мольна теплоємність при постійному обсязі,, для повітря mСu = 20,93.
Тоді
;
,
де mср - мольна теплоємність при постійному тиску,, для повітря mср = 29,31.
.
Тоді
q1 = 0,723 (1579-877) + 1,012 (1579-1579) = 507;
q2 = Сu (Т5 - Т1) = 0,723 (518-288) = 166.
Робота циклу
В
Термічний ККД циклу дорівнює
В
Визначаємо зміна ентропії в різних процесах
для процесів 1 - 2 і 4 - 5
DS1 - 2 = 0 і DS4 - 5 = 0, тому процес адіабатичний;
для процесу 2 - 3
В
для процесу 3 - 4
В
для процесу 5 - 1
В
закон термодинаміки узагальнює особливості теплоти як форми передачі енергії і висловлює закон існування ентропії і визначає закономірності її розвитку
В
Задача 3
Суміш газів з початковою температурою t 1 = 27 В° С стискається в одноступінчастому поршневому компресорі від тиску р 1 = 0,1 МПа до тиску р 2 = 0,9 МПа. Стиснення може проходити по ізотермі, по адіабаті і по політропи з показником політропи n = 1,25. Визначити для кожного з трьох процесів стиску кінцеву температуру газу t 2 , відведений від суміші тепло Q кВт, зміна внутрішньої енергії і ентропії суміші і теоретичну потужність компресора, якщо його продуктивність G = 400кг/ч = 0,111 кг/с. Дати зведену таблицю і зображення процесів стиснення в p - v і T - s - діаграмах, а також яку кількість води необхідно прокачувати через сорочку циліндра при стисненні газу за ізотермі і по політропи, якщо температура води при цьому підвищується на 20 В° С? Склад суміші: 2кгО 2 +8 кг N 2 < span align = "justify">.
Вказівка. Розрахунок провести без урахування залежності теплоємності від температури. p align="justify"> Рішення:
1. Визначаємо газову постійну суміші
В
В
масові частки визначаться як:
В В
Молярна маса тоді
В В
. Визначення початкового об'єму суміші? 1. <В
В
. Стиснення компресора по ізотермі Т2 = Т1 = 300 К.
теоретична робота компресора визначиться
В В
зміна внутрішньої енергії
? U = 0
зміна ентропії суміші
В В
кількість відведеного від суміші тепла
В
теоретична потужність компресора
N = L = 22,3 кВт.
. Стиснення компресора по адіабаті. p> к = 1,4 - показник адіабати.
кінцева температура
В
теоретична робота компресора
В В
зміна внутрішньої енергії
? u = з? см (Т2 - Т1),
В В В
зміна ентропії суміші
? S = 0.
кількість відведеного від суміші тепла
dQ = 0.
теоретична потужність компресора
В
. Стиснення компресора по політропи. p> n = 1,25 - показник політропи.
кінцева температура
В
- теоретична робота компресора
В В
теоретична потужність компресора
В
кількість відведеного від суміші тепла
В
зміна внутрішньої енергії
? u = с? (Т2 - Т1) = 0,729 В· (475-300) = 128кДж/кг. <В
зміна ентропії суміші
В В
. Кількість води, яка необхідно прокачувати через сорочку циліндра при стисненні:
по ізотермі
В
де св = 4190Дж/(кг В· К) - теплоємність води.
В
по політропи
В
Таблиця 1 - Результати розрахунків
ПроцессN, кВтQ, кДж/год , кДж/с ,В
-2 - адіабата, 1-3 - політропи, 1-4 - ізотерма
У адіабатичному процесі стиснення потужність, витрачається на привід компресора більше.
Задача 4
Визначити потребную поверхню рекуперативного теплообмінника, в якому вода нагрівається гарячими газами. Ро...
