Необходимо провести расчет теоретического цикла поршневого ДВС. Бесплатный доступ к решению задач

Реферат.Справочник
Решенные задачи по теплоэнергетике и теплотехнике
Необходимо провести расчет теоретического цикла поршневого ДВС

Необходимо провести расчет теоретического цикла поршневого ДВС .pdf

Зарегистрируйся в 2 клика в Кампус и получи неограниченный доступ к материалам с подпиской Кампус+ 🔥

Условие

Необходимо провести расчет теоретического цикла поршневого ДВС. Исходными данными для выполнения расчетов служат: цикл Тринклера; степень сжатия ε=14, степень повышения давления λ=1,7 и степень предварительного расширения ρ=1,5; температура воздуха Т1=10 ˚С, поступающего в цилиндры двигателя, и теоретическая мощность двигателя N=80 кВт. При выполнении расчетов давление рабочего тела до подачи его в ДВС принять равным P1=105 Па. Теплоемкость считать не зависящей от температуры. Принять: cp=1,005кДжкг×К, cv=0,71кДжкг×К, показатель адиабаты cpcv=1,41. Требуется: рассчитать параметры рабочего тела h, Р, s, T, v для узловых точек цикла; построить цикл в масштабе в координатах P–v и T–s; определить подведенное тепло, отведенное тепло и работу цикла; рассчитать термический коэффициент полезного действия цикла.

Нужно полное решение этой работы?

Решение

Потяни, чтобы посмотреть

Вычисляем параметры в характерных точках цикла:
В узловой точке 1: Т1=10 ˚С=283 К, P1=105 Па=0,1 МПа. Тогда
v1=R×Т1P1=287×283105=0,812м3кг
h1=cp×Т1-Т0=1,005×283-273=10,05кДжкг
s1=cv×lnP1P0+cp×lnv1v0=0,71×ln105105+1,005×ln0,8120,775=0,047кДжкг×К
Процесс 1-2 адиабатическое сжатие:
P2P1=v1v2k
P2=P1×v1v2k=105×141,41=4,13 МПа
T2=T1×v1v2k-1=283×141,41-1=835 К
v2=v1ε=0,81214=0,058 м3кг
h2=cp×Т2-Т0=1,005×835-273=564,81 кДжкг
s2=cv×lnP2P0+cp×lnv2v0=0,71×ln41,3×105105+1,005×ln0,0580,775=0,036кДжкг×К
Процесс 2-3 – изохорный подвод тепла .
v3=v2=0,058 м3кг
P3=P2×λ=4,13×106×1,7=7,021 МПа
T3=T2×λ=835×1,7=1419,5 К
h3=cp×Т3-Т0=1,005×1419,5-273=1152,23 кДжкг
s3=cv×lnP3P0+cp×lnv3v0=0,71×ln7,021×106105+1,005×ln0,0580,775=0,41кДжкг×К
Процесс 3-4 – изобарный подвод тепла:
v4=v3×ρ=0,058×1,5=0,087 м3кг
P4=P3=7,021 МПа
T4=T3×ρ=1419,5×1,5=2129,25 К
h4=cp×Т4-Т0=1,005×2129,25-273=1865,53 кДжкг
s4=cv×lnP4P0+cp×lnv4v0=0,71×ln7,021×106105+1,005×ln0,0870,775=0,82кДжкг×К
Процесс 4-5 – адиабатический подвод тепла.
v5=v1=0,812м3кг
P5=P4×v4v5k=7,021×106×0,0870,8121,41=0,3 МПа
T5=P5×v5R=0,3×106×0,812287=848,8 К
h5=cp×Т5-Т0=1,005×848,8-273=578,7 кДжкг
s5=cv×lnP5P0+cp×lnv5v0=0,71×ln0,3×106105+1,005×ln0,8120,775=0,83кДжкг×К
Количество подведенного тепла определяем по формуле:
q1=cv×Т3-Т2+cp×Т4-Т3=0,71×1419,5-835+1,005×2129,25-1419,5=1128,3 кДж
Количество отведенного тепла определяем по формуле
q2=cv×Т1-Т5=0,71×283-848,8=-401,72 кДж
Работа цикла равна:
lц=m/μ×R×Т1k-1×εk-1×k×λ×ρ-1+λ-1-λ×ρk+1=1/29×287×2831,41-1×141,41-1×1,41×1,7×1,5-1+1,7-1-1,7×1,51,41+1=24,527 кДж
КПД составляет:
η=1-1εk-1×λ×ρk-1λ-1+k×λ×ρ-1=1-1141,41-1×1,7×1,51,41-11,7-1+1,41×1,7×1,5-1=0,641

50% задачи недоступно для прочтения

Переходи в Кампус, регистрируйся и получай полное решение

Получить задачу