- •1. Визначення характеристик робочого тіла
- •2. Розрахунок середніх теплоємностей суміші
- •3 Визначення основних термодинамічних параметрів стану робочого тіла в основних точках циклу:
- •4. Розрахунок зміни функцій стану робочого тіла
- •5. Розрахунок питомої теплоти та роботи зміни об’єму у всіх точках циклу
- •Отримані числові значення зводимо в дві таблиці:
- •6. Визначення характеристик циклу
- •7 Побудова робочої і теплової діаграми
- •Перелік використаних джерел
3 Визначення основних термодинамічних параметрів стану робочого тіла в основних точках циклу:
3.1 Точка 1:
Абсолютна
температура Т1=303,15
К;
питомий об’єм:
.
3.2 Точка 2:
Абсолютна температура Т2=303,15 К; абсолютний тиск Р2=2,5·106 Па;
питомий об’єм:
(3.1)
3.3 Точка 3:
Абсолютна температура Т3=473,15 К; абсолютний тиск Р3=2,5·106 Па;
питомий об’єм:
.
(3.2)
3.4 Точка 4:
Абсолютна температура Т4=414,631 К; абсолютний тиск Р4=8,076·105 Па;
питомий
об’єм:
.
(3.3)
,
(3.4)
4. Розрахунок зміни функцій стану робочого тіла
4.1 Процес 1-2 ізотермічний.
4.1.1 Зміна питомої внутрішньої енергії:
(4.1)
4.1.2 Зміна питомої ентальпії:
(4.2)
4.1.3 Зміна питомої ентропії:
(4.3)
4.2 Процес 2-3 ізобарний.
4.2.1 Зміна питомої внутрішньої енергії:
(4.4)
4.2.2 Зміна питомої ентальпії:
(4.5)
4.2.3 Зміна питомої ентропії:
(4.6)
4.3 Процес 3-4 політропний.
4.3.1 Зміна питомої внутрішньої енергії:
(4.7)
4.3.2 Зміна питомої ентальпії:
(4.8)
4.3.3 Зміна питомої ентропії:
(4.9)
4.4 Процес 4-1 ізохорний.
4.4.1 Зміна питомої внутрішньої енергії:
(4.10)
4.4.2 Зміна питомої ентальпії:
(4.11)
4.4.3 Зміна питомої ентропії:
(4.12)
4.5 Перевіряємо виконання умови:
.
(4.13)
.
Умова виконуєься.
4.6 Значення питомої внутрішньої енергії в основних точках циклу.
Питома внутрішня енергія робочого тіла в точці 1 циклу складе:
,
(4.13)
,
,
Значення питомої внутрішньої енергії в точці 2 циклу, відносно точки 1 циклу:
(4.14)
Значення питомої внутрішньої енергії в точці 3 циклу, відносно точки 2 циклу:
(4.15)
Значення питомої внутрішньої енергії в точці 4 циклу, відносно точки 3 циклу:
(4.16)
5. Розрахунок питомої теплоти та роботи зміни об’єму у всіх точках циклу
5.1 Процес 1-2 адіабатний
Питома робота:
(5.1)
Питома
теплота:
5.2 Процес 2-3 ізобарний
Питома робота:
(5.2)
Питома теплота:
(5.3)
Перевірка:
.
(5.4)
5.3 Процес 3-4 політропний
Питома робота:
, (5.5)
Питома теплота:
.
(5.6)
5.4 Процес 4-1 ізохорний
Питома робота:
(5.7)
Питома теплота:
(5.8)
Отримані числові значення зводимо в дві таблиці:
Таблиця 5.1 – Термічні параметри і внутрішня енергія в характерних точках циклу
Точка |
Термічні параметри
|
Калоричний параметр |
|||
Р, Па |
v, м3/кг |
T, К |
|
||
1 |
8,278∙105 |
0,1 |
303,15 |
25,843 |
|
2 |
2,5∙106 |
0,033 |
303,15 |
25,843 |
|
3 |
2,5∙106 |
0,052 |
473,15 |
180,126 |
|
4 |
1,132∙106 |
0,1 |
141,481 |
125,513 |
|
Таблиця 5.2 – Характеристика процесів циклу
Характер термодинамічного процесу та його початкова і кінцева точки в циклі |
Питома теплота процесу, кДж/кг |
Питома робота зміни об’єму робочого тіла в процесі, кДж/кг |
Зміна функцій стану робочого тіла |
||||
підведена
до робочого тіла
|
відведена
від робочого тіла
|
розширення
|
стиснення
|
|
|
|
|
1-2 |
0 |
-91,494 |
0 |
-91,494 |
0 |
0 |
0 |
2-3 |
200,703 |
0 |
46,42 |
0 |
154,283 |
200,703 |
-0,302 |
3-4 |
25,283 |
0 |
79,896 |
0 |
-54,613 |
-70,592 |
0,526 |
4-1 |
0 |
-99,67 |
0 |
0 |
-99,67 |
-130,111 |
0,057 |
|
225,985 |
-191,164 |
126,315 |
-91,084 |
0 |
0 |
-0,28 |
5.6 Розподіл теплової енергії в термодинамічних процесах
Для
визначення частки теплоти, що
використовуються на зміну внутрішньої
енергії
і виконання роботи зміни об’єму
використовуємо
формули:
.
(5.9)
.
(5.10)
Результати обчислень заносимо в таблицю 5.3.
Таблиця 5.3 – Розподіл теплової енергії в термодинамічних процесах
Характер термодинамічного процесу та його початкова і кінцева точки в циклі |
Коефіцієнти |
|
α |
β |
|
1-2 |
0 |
1 |
2-3 |
0.769 |
0.231 |
3-4 |
-2.16 |
3.16 |
4-1 |
1 |
0 |

,
кДж/кг
,
кДж/кг
,
кДж/кг
,
кДж/(кг·К)