АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомДругоеЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Задание: Исследовать цикл Карно, совершаемый воздухом по следующей схеме

Читайте также:
  1. В блок-секционной схеме законченной единицей типового проектирования жилых зданий является блок-секция – повторяющаяся часть дома, сгруппированная вокруг лестнично-лифтового узла.
  2. В схеме превращений
  3. В) ввод элемента в расчетной схеме
  4. В.10 Расчет реконструкции существующих вертикальных отстойников в тонкослойные по противоточной схеме работы
  5. В.11 Расчет первичных радиальных отстойников при их реконструкции в тонкослойные по противоточной схеме работы
  6. В.6 Расчет тонкослойных отстойников по перекрестной схеме работы
  7. В.7 Расчет тонкослойных отстойников противоточной схеме работы № 1
  8. В.8 Расчет тонкослойных отстойников противоточной схеме работы № 2
  9. В.9 Расчет реконструкции существующих горизонтальных отстойников в тонкослойные при противоточной схеме работы
  10. Вторник следующей недели.
  11. ДЕТАЛИ КОТОРЫЕ ИСПОЛЬЗУЮТСЯ В СХЕМЕ
  12. Домашнее задание: Форфейтинг как схема финансирования инвестиционного проекта
  1. Определить параметры рабочего тела в характерных точках цикла.
  2. Определить удельную работу цикла.
  3. Определить термический КПД цикла.
  4. Пользуясь полученными данными построить pv-диаграмму цикла.

 

 
 

 

 


Образец выполнения работы.

 

1. Определить параметры рабочего тела в характерных точках цикла.

 

точка1: p1=2 МПа и T1=600ºK.

Удельный объем воздуха определим из уравнения состояния pv =R0T

 

v1= R0T1/ p1= 287,1 Дж/кг·ºK· 300ºK/ (2· 106 Па)=0,086 м3/ кг.

точки 2 и 3. Для этих точек принадлежащих адиабате 2-3: T2=600ºK, p3=120 кПа, T3= 300ºK.

Удельный объем находим из уравнения

v3= R0T3/ p3=287,1 Дж/кг·ºK·300ºK / (120·103Па)=0,718 м3/ кг.

Из уравнения адиабаты 2-3 находим v2:

T2/ T3= (v3/ v2)k-1, откуда

 

v2= v3(T3/ T2)1/(k-1)=0,718 (300/ 600) 1/(1,4-1)=0,127 м3/ кг

По уравнению изотермы 1-2 находим p2:

p1/ p2= v2 / v1 => p2= p1(v1/ v2)= 2·106(0,086 м3/ кг: 0,127 м3/ кг)=1,35 МПа

точка 4: T4=300ºK. Так как v2 / v1= v3 /v4 , то v4= v3 (v1/ v2)= 0,718 м3/ кг (0,086 м3/ кг: 0,127 м3/ кг)=0,486 м3/ кг.

По уравнению состояния находим p4:

p4= R0T4/ v4=(287,1 Дж/кг·ºK · 300ºK)/0,486 м3/ кг=177 кПа

 

 

2. Определим удельную работу цикла. Найдем предварительно значения удельных работ

изменения объема на отдельных участках цикла:

а) по изотерме расширения 1-2

 

/ L1-2 /=2,3 R0T1lg (v2 / v1)= 2,3·287,1 Дж/кг·ºK· 600ºK lg (0,127 м3/ кг: 0,086 м3/ кг)=67,4 кДж/кг;

 

б) по адиабате расширения 2-3

 

/ L2-3 /= R0 /(k-1) · (T2- T3)= 287,1 Дж/кг·ºK: (1,4-1) · (600ºK- 300ºK)=215 кДж/кг

 

в) по изотерме сжатия 3-4

 

/ L3-4 /=2,3 R0T3 lg (v3 / v4)= 2,3·287,1 Дж/кг·ºK·300ºK lg (0,718 м3/ кг·0,486 м3/ кг)=33,7 кДж/кг

 

 

г) по адиабате сжатия 4-1

 

/ L4-1 /= R0 /(k-1) · (T3- T4)= 287,1 Дж/кг·ºK: (1,4-1) ·(600ºK- 300ºK)= 215 кДж/кг

 

Удельная работа цикла / L0 /= / L1-2 /+/ L2-3 /-/ L3-4 /-/ L4-1 /=67,4 кДж/кг+215 кДж/кг-33,7 кДж/кг-215 кДж/кг=33,7 кДж/кг

 

3. Термический КПД цикла Карно найдем по уравнению η t=1- T2/ T1=1- 300/600=0,5

Этот КПД можно найти и по более общей формуле:

 

η t=/ L0 /: /q1/

 

где удельная работа цикла / L0 /=33,7 кДж/кг; /q1/-удельная теплота, подведенная к рабочему телу от теплоотдатчика. В цикле Карно эта теплота подводится по изотерме 1-2, а это значит, что /q1/= / L1-2 /=67,4 кДж/кг

 

4. Построение pv-диаграммы происходит в следующем порядке:

1.Подсчитаем промежуточные точки для построения адиабат расширения 2-3 и

сжатия 4-1,пользуясь формулами

p5=√ p2∙ p3=

v 5=√ v 2∙ v 3=

p6=√ p4∙ p1=

v 6=√ v 4∙ v 1=

 

2. Результаты вычислений заносим в таблицу.

3. Выбираем определенный масштаб, например 2МПа-120мм

4. В выбранном масштабе переводим „ МПа“ и „м3/ кг “ в „мм“.

5.По полученным точкам строим график на миллиметровой бумаге.

 

Вопросы для самоконтроля.

 

  1. Какой цикл называется прямым?

2. В каких точках цикла давление и объем максимальны?

3.На каком участке цикла происходит подвод теплоты?

4. От каких значений зависит термический КПД цикла Карно?

5. Как можно повысить экономичность прямого цикла Карно?

 

Литература.

 

1.Арнольд Л.В., Михайловский Г.А., Селиверстов В.М., Техническая термодинамика и теплопередача. – М.:Висш.шк., 1979. – 445 с.

2. Нащокин В.В. Техническая термодинамика и теплопередачи. – М.:Высш.шк., 1980. – 469 с.

3. Михеев М.А., Михеева И.М. Основы теплопередачи. – М.: Энергия. 1977. – 342 с.

4. Крутов В.И. Техническая термодинамика. – М.:Высш.шк., 1981. – 463 с.

5. Кузовлев В.А. Техническая термодинамика и основы теплопередачи – М.: Вы микрокалькулятор, лекало. сш.шк., 1983. – 335 с.

 


1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |

Поиск по сайту:

Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Студалл.Орг (0.006 сек.)