2. Параметри стану робочого тіла в характерних точках циклу

Для розрахунку приймається, що стан робочого тіла описується рівнянням стану газу, при цьому теплоємність робочого тіла не залежить від температури. Тому невідоме значення одного з термічних параметрів стану робочого тіла (P, v,T) можна визначити з рівняння стану ідеального газу за двома відомими значеннями.

Розглянемо точку 1. Абсолютний тиск нам заданий по умові :

,

абсолютну темпаратуру знайдемо за формулою

тоді питомий об’єм ми знайдемо за рівнянням стану газу

а питому газову сталу знайдемо знайдемо за формулою

де: – універсальна газова стала;

а – молярна масса СО, тоді:

Розглянемо точку 2.

Абсолютний тиск дорівнює Абсолютну температуру визначимо за співвідношенням адіабатного процесу

де - показник адіабати ,який для хлору дорівнює k=1,4, тоді :

А питомий об’єм знайдемо з рівняння стану газу:

Розглянемо точку 3.

Абсолютний тиск при ізобарному процесі сталий,тому , а абсолютна темпаратура дорівнює:

Питомий об'єм знаходимо з рівняння стану:

Розглянемо точку 4.

Абсолютний тиск дорівнює , а абсолютну температуру визначимо з співвідношення :

Питомий об'єм знаходимо з рівняння стану

3. Визначення теплоємності робочого тіла

Середня теплоємність у заданому інтервалі температур визначається через істинну масову ізобарну теплоємність за формулою

де: – діапазон зміни температури;

а – істинна теплоємність ,яку можна визначити з залежності :

де : – коефіцієнти функціональної залежності істинної теплоємності газу від абсолютної темпаратури :

В загальному вигляді середня молярна ізобарна теплоємність визначається з формули:

Середня масова ізобарна теплоємність визначається через середню молярну теплоємність:

Після визначення параметрів РТ у вузлових точках циклу будуються робоча і теплова діаграми.

4. Побудова робочої і теплової діаграм циклів

Термодинамічний цикл ГТУ з регенерацією теплоти будується у системі координат v,P i s,T. Масштаби по координатних осях слід прийняти з таким розрахунком, щоб довжина і висота знаходилось у діапазоні 90-150 мм. Після вибору масштабів (вони можуть бути різними для різних осей) необхідно на шкалах нанести рівномірно поділки, потім для робочої діагрми нанести значення питомого об’єму і тиску РТ нанести характерні точки (1,2,3,4).

Для побудови адіабат використовується співвідношення :

При цьому неохідно взяти не менше десяти точок в інтервалі і в інтервалі .

Результати розрахунку приведені в таблиці 4.1.

Таблиця 4.1 –Характерні точки для побудови робочої діаграми циклу ГТУ

№ п/п	[ ;P3],Па	,	,
1	187000	0,459	1,089
2	274000	0,349387	0,828937
3	361000	0,286923	0,68074
4	448000	0,245916	0,583448
5	535000	0,216637	0,513982
6	622000	0,194532	0,461538
7	709000	0,177166	0,420335
8	796000	0,163108	0,386982
9	883000	0,15146	0,359347
10	970000	0,141628	0,336019

Для визначення координат проміжних точок ізобари у тепловій діаграмі циклу необхідно інтервал зміни темпаратури РТ розбити не менше як десять підінтервалів і для кожного з них визначити , а потім з урахуванням прийнятого початку відрахунку визначити питому ентропію у кінці кожного підінтервалу, У розрахунках сили використати співвідношення :

де : - зміна ентропії РТ у підінтервалі ;

- темпаратура РТ на початку підінтервалу К,

- темпаратура РТ у кінці підінтервалу ,К,

Оскільки при дослідженні термодинамічних процесів важливо знати не абсолютне значення ентропії, а тільки її зміну, то початок її відліку можна вибрати довільним, і приймемо його при мінімальній темпаратурі циклу.

Розрахунки заносимо в таблицю 4.2.

Таблиця 4.2 - Характерні точки для побудови теплової діаграми циклу ГТУ і Карно

№ п/п
1	462,795	0	1	289,15	0	1
2	533,39	0,158579	1,158579	333,257	0,158579	1,158579
3	603,985	0,138839	1,297418	377,364	0,138839	1,297418
4	674,58	0,123474	1,420892	421,471	0,123474	1,420892
5	745,175	0,111174	1,532066	465,587	0,111174	1,532065
6	815,77	0,101103	1,63317	509,685	0,101103	1,633168
7	886,365	0,092707	1,725876	553,792	0,092707	1,725875
8	956,96	0,085599	1,811475	597,899	0,085599	1,811474
9	1027,555	0,079503	1,890979	642,006	0,079503	1,890977
10	1098,15	0,074219	1,965198	686,113	0,074219	1,965196