Рабочее телом в цикле ДВС со смешанным подводом теплоты является воздух
.pdf
Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥
Рабочее телом в цикле ДВС со смешанным подводом теплоты является воздух. Известны начальные параметры , и следующие характеристики цикла: ; и .
Определить параметры в характерных для цикла точках, количество подведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость считать постоянной.
Изобразить в масштабе цикл ДВС в P-V координатах.
Ответ
, , , , , , , , , , , , , .
Решение
Рисунок 1 - Цикл двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты в и координатах.
Точка 1
Дано: ;
Уравнение состояния для :
(1)
где - газовая постоянная для воздуха, ;
отсюда
(2)
Точка 2
Дано:
Степень сжатия:
(3)
отсюда
(4)
Давление и температуру находим из соотношения параметров в адиабатном процессе сжатия 1-2:
(5)
откуда
(6)
(7)
откуда
(8)
Точка 3
Дано:
. Процесс 2-3 – изохорное повышение давления, следовательно, .
Степень повышения давления:
(9)
тогда
(10)
Температуру находим из соотношения параметров в изохорном процессе повышения давления 2-3:
(11)
откуда
(12)
Точка 4
Дано: . Процесс 3-4 – изобарное расширение, следовательно,
Степень предварительного расширения:
(13)
откуда
(14)
Температуру находим из соотношения параметров в изобарном процессе расширения 3-4:
(15)
откуда
(16)
Точка 5
Дано: Процесс 5-1 – изохорный отвод теплоты, следовательно, .
Давление находим из соотношения параметров в адиабатном процессе отвода теплоты 4-5:
(17)
откуда
(18)
Температуру находим из соотношения параметров в изохорном процессе отвода теплоты 5-1:
(19)
откуда
(20)
Количество подведенной теплоты в цикле:
(21)
где - массовая теплоемкость воздуха при постоянном объеме, ;
(22)
- массовая теплоемкость воздуха при постоянном давлении, ;
(23)
Подставляя полученные значения в формулу (21), получаем
Количество отведенной теплоты в цикле:
(24)
Полезная работа цикла:
(25)
Термический цикла:
(26)
Ответ: , , , , , , , , , , , , , .