Расчет циклов тепловых двигателей
Определение термодинамической газовой постоянной. Характеристика нахождения теплоемкости в процессе при постоянном объеме и давлении. Расчет параметров рабочего тела в характерных точках цикла. Особенность построения графиков функции зависимости.
| Рубрика | Производство и технологии |
| Вид | контрольная работа |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 10.07.2018 |
| Размер файла | 173,6 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Министерство сельскоГо хозяйства российской федерации
ФГБОУ ВО «Башкирский государственный аграрный университет»
Расчетно-графическая работа
по дисциплине «Техническая термодинамика»
на тему: «Расчет циклов тепловых двигателей» (ДВС со смешанным подводом теплоты)
Халитов Азамат Азатович
Циклы тепловых двигателей и установок
Исходные данные по номеру зачетной книги 646344
|
Наименование |
Обозн. |
Ед. изм. |
Значение |
|
|
Атмосферное давление |
Pа |
кПа |
93 |
|
|
Начальная температура рабочего тела |
t1 |
°С |
22 |
|
|
Степень повышения давления |
л |
1,5 |
||
|
Степень предварительного расширения |
с |
1,35 |
||
|
Степень сжатия |
е |
16,0 |
||
|
Масса рабочего тела |
M |
кг |
1,0 |
|
|
Молекулярная масса рабочего тела |
м |
кг/моль |
0,02896 |
|
|
Показатель адиабаты |
k |
1.33 |
Исходные данные по варианту 44 приводятся в таблице 1.1. Таблица 1.1 - Исходные данные
Удельная теплоемкость рабочего тела
C(Дж/(кг·К))
Решение: термодинамический газовый теплоемкость давление
1. Определение термодинамических характеристик рабочего тела
1)Определение термодинамической газовой постоянной
,
м-масса 1 кмоля газа, численно равная молекулярной массе газа выраженной в кг. (для воздуха 29 кмоль/кг)
R=8314/29=287 (Дж/кг•К)
2) Определение теплоемкости :
- в процессе при постоянном объеме
Сv=R/k-1
где k -показатель адиабаты
Сv=287/(1,33-1)=869,7 (Дж/кг•К)
- в процессе при постоянном давлении
Ср=(k/(k-1))•R
Ср=(1,33/(1,33-1))•287=1156,69 (Дж/кг•К)
2. Определение параметров рабочего тела в характерных точках цикла
-удельный объем
V1=(RT1)/P1=(287•295)/93•103=0,91 (м3/кг)
-энтропия
S1=Cp•ln(T1/273.15)-R•ln(P1/101325)=113,6 (Дж/кг•К) [1].
2) Определение параметров точки 2:
Процесс 1-2 адиабатного сжатия рабочего тела
-давления
Р2/P1=(v1/v2)k=k где Р2=Р1•k=93000•16,01,33= 3715031,7(Па)
T2/T1=(V1/V2)k-1
где Т2=Т1•k-1=295•16,01,33-1= 736,5 (K)
-удельный объем
V2=V1/=0,91/16,0=0,056 (м3/кг)
-энтропия
Так как процесс является адиабатным, то
S2=S1=113,6 (Дж/кг•К)
3) Определение параметров точки 3:
Процесс 2 -3 изохорный подвод тепла ,следовательно :
V2=V3=0,056 (м3/кг)
-давление
P3/P2=T3/T2= л
где Р3=Р2• л=3715031,7• 1,5=5572547,5 (Па)
-температура :
Т3=T2 P3/P2=(5572547,5•736,5)/ 3715031,7= 1094 (К)
- энтропия
где
?S23=869,7•ln1,48=341 (Дж/кг•К)
S3=341+113,6=454,6 (Дж/кг•К)
4)Определение параметров точки 4:
Процесс 3-4 изобарный подвод тепла, следовательно
Р4=Р3=5572547,5 (Па)
-удельный объем
V4/V3=P4/P3= с
V4=V3• с=0,056 •1,35=0,07 (м3/кг)
-температура
Т4=Т3• с=1094 •1,35=1477 (К)
- энтропия
,
где
?S34=1156,69 •ln1,35=347,1 (Дж/кг•К)
S4= 454,6 +347,1= 801,7 (Дж/кг•К)
5)Определение параметров точки 5:
Процесс 4-5 процесс адиабатного расширения рабочего тела
S5=S4=801,7(Дж/кг•К)
Процесс 5-1 изохорный отвод тепла ,следовательно
V5=V1=0,91(м3/кг)
-давление
P5=(P4•V4k)/V5k=(5572547,5 •0,07 1,33)/0,911,33= 183869,2 (Па)
-температура
Т5/T1=P5/P1= л• сk
T5=T1• л• сk=295•1,5•1,351,33=659,6 (K)
2)Для более точного построения графиков функций необходимо найти промежуточные точки
Промежуточные точки PV диаграммы
Vy1=Vx1=0,5•V1=0,5•0,91=0,45 (м3/кг)
Vy2=Vx2=0,75•V1=0,75•0,91=0,68(м3/кг)
Px1=P1*( V1/ Vx1)k=93000(0,91/0,45)1,33=237266(Па)
Px2=P1*( V1/ Vx2)k=93000(0,91/0,68)1,33=137016(Па)
Промежуточные точки TS диаграммы
T2'=T3-T2=1094-736,5=357,5/3=119,2+T2=855,7 (K)
T3'=T2'+127,6=983,4(K)
?S22,=Cv•ln(T2'/T2)=869,7•ln(855,7/736,5)= 130,5 (Дж/кг•К)
S2,= ?S22,+S2=130,5+113,6= 244,1 (Дж/кг•К)
?S23,=Cv•ln(T3'/T2)=869,7•ln(983,5/736,5)= 251,5 (Дж/кг•К)
S3'=?S23,+S2=251,5+113,6=365,1 (Дж/кг•К)
T1'=T5-T1=659,6-295=364,6/3=121,5+295=416,5 (K)
?S11,=Cv•ln(T1'/T1)=869,7•ln(416,5/295)= 300 (Дж/кг•К)
S1'=?S11,+S1=300+113,6=413,6 (Дж/кг•К)
Кпд цикла Карно
?=1-(T1/T4)=1-(295/1477)= 0,80
Построение графиков функции
График зависимости ?t,Wц,Pt от
=16
T2=T1•k-1=295•16,01,33-1=736,5 (K)
T3=T2• л=736,5•1,5=1094(K)
T4=T3•с=1094•1,35=1477 (K)
T5=T4•(с/)k-1=1477•0,44= 653(K)
q1'=Cv•(T3-T2)=869,7•(1094-736,5)= 310917,7 (Дж/кг)
q1''=Cp(T4-T3)=1156.69•(1477-1094)=443012,3(Дж/кг)
q2=Cv•(T5-T1)=869,7•(653-295)=311352,6 (Дж/кг)
Wц=(q1'+q1'')-q2=(310917,7+443012,3)-311352,6=442577,1 (Дж/кг)
Pt=Wц/(V1-V2)= 442577,1/(0,91-0,056)= 518240(Па)
?t=1-q2/(q1'+q1'')=1-311352,6/(310917,7+443012,3) =0,58
=7,5
T2=295•7,50,33=573,5 (K)
T3=573,5•1,5= 889 (K)
T4=889•1,35=1200 (K)
T5=1200•0,56=672(K)
q1'=869,7(889-573,5)= 274390,4 (Дж/кг)
q1''= 1156,69 (1200-889)= 359730,6(Дж/кг)
q2=869,7•(672-295)= 327877(Дж/кг)
Wц= q1'+ q1''- q2=(274390,4+359730,6)-327877=306244 (Дж/кг)
Pt=306244/0,854= 358599,5 (Па)
?t=1-327877/(274390,4+359730,6) =0,48
=3,75
T2=295•3,750,33=456,3 (K)
T3=456,3•1,5=684,5 (K)
T4=684,5 •1,35=924(K)
T5=924•0,71=656(K)
q1'=869,7(684,5-456,3)=198465,5 (Дж/кг)
q1''=1156,69 (924-684,5)= 277027,5(Дж/кг)
q2=869,7(656-295)=313961,7 (Дж/кг)
Wц= q1'+ q1''-q2=( 198465,5+277027,5) -313961,7=162131,3 (Дж/кг)
Pt=162131,3/0,854=189849,3 (Па)
?t=1-313961,7/(198465,5+277027,5) =0,34
е
зt е
е
График зависимости ?t,Wц,Pt от
Список использованной литературы
1. Амерханов, А.А Проектирование систем теплоснабжения сельского хозяйства [текст]: учеб. для студ. вузов по агроинж. спец./ Р.А. Амерханов, А.Х. Драганов,- Краснодар:[ б.и,], 2001-200с.
2. Захаров, А.А. Практикум по применению теплоты и теплоснабжению в сельском хозяйстве [текст]: учеб. пособие для студ. с.-х. вузов по инженерной спец./ А.А. Захаров,- М.: Колос, 1995-176 с.
3. Баскаков, А.П. Теплотехника [текст]: учебник для студентов инженерно- технических спец. вузов: рек. УМО по образованию/ [А.П.Баскаков и др. ]; под ред. А.П. Баскаков -3е изд, перераб и доп.-М.:БАСТЕТ,2010,-325 с.
4. Соколов, Е. Я. Теплофикация и тепловые сети [Текст] : учебник для студ. вузов, обуч. по направлению "Теплоэнергетика" : рек. М-вом образова-ния РФ / Е. Я. Соколов. - 9-е изд., стер. - . - М. : МЭИ, 2009. - 472 с. 6. Тепло-вая защита зданий ТСН 23-318-2000 РБ-Уфа, 2001.-59с.
5. Теплотехника / Под общ. ред. В.И. Крутова. - М.: Машиностроение, 1986. - 432 с.
6. Теплотехника [Текст] : учебник для студ. инженерно-технических спец. вузов : рек. УМО по образованию / [А. П. Баскаков и др.] ; под ред. А. П. Баскакова. - 3-е изд., перераб. и доп. - М. : БАСТЕТ, 2010. - 325 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Расчет основных показателей во всех основных точках цикла газотурбинного двигателя. Определение количества теплоты участков, изменение параметров для процессов и их работу. Расчет термического коэффициент полезного действия цикла через его характеристики.
курсовая работа [110,4 K], добавлен 19.05.2009Расчет функций параметров состояния в каждой точке цикла. Определение изменения функций параметров состояния в процессах цикла. Расчет удельных количества теплоты и работы в процессах цикла и промежуточных точек, необходимых для построения графиков.
курсовая работа [680,3 K], добавлен 23.11.2022Характеристика основного теплоэнергетического оборудования. Определение параметров рабочего тела в компрессоре и параметров рабочего тела в газовой турбине. Расчет полного сгорания топлива. Определение энергетических показателей и системы охлаждения.
дипломная работа [402,4 K], добавлен 10.07.2017Определение параметров характерных точек термодинамического цикла теплового двигателя. Анализ взаимного влияния параметров. Расчет коэффициента полезного действия, удельной работы и среднего теоретического давления цикла. Построение графиков зависимостей.
контрольная работа [353,3 K], добавлен 14.03.2016Рассмотрение термодинамических циклов двигателей внутреннего сгорания с подводом теплоты при постоянном объёме и давлении. Тепловой расчет двигателя Д-240. Вычисление процессов впуска, сжатия, сгорания, расширения. Эффективные показатели работы ДВС.
курсовая работа [161,6 K], добавлен 24.05.2012Описание идеализированного цикла теплового двигателя с изохорно-изобарным процессом подвода энергии в тепловой форме и с политропными процессами сжатия и расширения рабочего тела. Определение параметров двигателя, индикаторная и тепловая диаграммы цикла.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 02.01.2014Расчет значений основных параметров состояния в характерных точках цикла с учетом возможных потерь. Технические показатели холодильной машины. Метод коэффициентов полезного действия для обратного цикла. Эксергетический метод для обратного цикла.
курсовая работа [85,1 K], добавлен 10.01.2012Методика расчета термодинамических характеристик рабочего тела. Вычисление значений термодинамических параметров в узловых точках цикла, характеристик процессов. Построение цикла в заданных системах координат. Термодинамические характеристики цикла.
курсовая работа [678,1 K], добавлен 12.07.2011Определение параметров рабочего тела в конце тактов наполнения, в процессе сжатия и в конце процесса сгорания. Определение индикаторных и эффективных показателей дизеля. Расчет геометрических размеров цилиндра. Построение индикаторной диаграммы.
контрольная работа [870,0 K], добавлен 08.08.2011Параметры воды и пара в характерных точках цикла. Количество отведенного тепла, подведенного в цикле. Расчет работы, затраченной на привод питательного насоса. Теоретические удельные расходы пара и тепла на выработку электроэнергии. Термический КПД цикла.
курсовая работа [642,1 K], добавлен 10.06.2014Ознакомление с задачами теплоэлектроцентрали электровоздуходувной станции исследуемого завода. Характеристики газовой турбины. Определение параметров рабочего тела в компрессоре. Расчет и анализ расходов условного топлива на эксплуатацию оборудования.
дипломная работа [5,3 M], добавлен 18.11.2017Выбор температурного режима хладагента в испарителе. Построение холодильного цикла, расчёт хладопроизводительности, определение параметров хладагента в узловых точках цикла. Определение расхода электроэнергии. Подбор компрессоров низкого давления.
курсовая работа [117,9 K], добавлен 08.12.2013Расчет параметров состояния рабочего тела, соответствующих характерным точкам цикла. Расчет индикаторных и эффективных показателей двигателя, диаметра цилиндра, хода поршня, построение индикаторной диаграммы. Тепловой расчёт для карбюраторного двигателя.
курсовая работа [97,0 K], добавлен 07.02.2011Назначение величины рабочего давления в гидросистеме, учет потерь. Определение расчетных выходных параметров гидропривода, диаметров трубопроводов. Расчет гидроцилиндров и времени рабочего цикла. Внутренние утечки рабочей жидкости; к.п.д. гидропривода.
курсовая работа [869,4 K], добавлен 22.02.2012Определение параметров сварочной ванны аналитическим и графическим способами. Построение графиков изотермических циклов, линий и максимальных температур. Особенности определения КПД процесса и эффективной тепловой мощности. Определение режимов сварки.
курсовая работа [399,5 K], добавлен 19.11.2013Проведение расчета по обратимому циклу Ренкина параметров воды и пара (сухого, перегретого) в характерных точках цикла, их удельных расходов на выработку электроэнергии, количества подведенного, отведенного тепла, термического КПД паротурбинной установки.
курсовая работа [302,6 K], добавлен 26.04.2010Рассмотрение основ работы компрессора К-7000-41-1, предназначенного для подачи сжатого воздуха в доменную печь. Расчет показателей для построения графиков зависимости газодинамических характеристик компрессора при постоянной частоте вращения ротора.
курсовая работа [202,2 K], добавлен 16.01.2015Определение тяговой мощности стационарного плазменного двигателя и кинетической мощности струи. Расчет разности потенциалов, ускоряющей ионы, разрядного напряжения, тока и мощности. Общая характеристика магнитной системы СПД. Система подачи рабочего тела.
курсовая работа [245,7 K], добавлен 18.12.2012Определение параметров рабочего цикла дизеля. Выбор отношения радиуса кривошипа к длине шатуна. Построение регуляторной характеристики автотракторного двигателя внутреннего сгорания. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма, параметров маховика.
курсовая работа [309,2 K], добавлен 29.11.2015Техническая характеристика двигателя. Тепловой расчет рабочего цикла двигателя. Определение внешней скоростной характеристики двигателя. Динамический расчет кривошипно-шатунного механизма и системы жидкостного охлаждения. Расчет деталей на прочность.
курсовая работа [365,6 K], добавлен 12.10.2011
