16. Построение индикаторной и энтропийной (тепловой) диаграмм цикла
Для построения диаграммы необходимы значения параметров состояния рабочего тела не только в характерных точках цикла, но и в промежуточных точках кривых термодинамических процессов. Для удобства дальнейшего изложения переименуем характерные точки цикла. Параметры состояния рабочего тела в точке “a” в дальнейшем будем обозначать с индексом “1”, в точке “c” - с индексом “5”, в точке “y” - с индексом “7”, в точке “z” - с индексом “9”, в точке “b” - с индексом “13”. Именно между этими характерными точками, представляющими начала и концы всех термодинамических процессов, и рассчитаем промежуточные параметры состояния рабочего тела.
Предлагается разделить термодинамические процессы на участки следующим образом:
Процесс политропного сжатия на четыре участка с тремя промежуточными точками “2,3 и 4”. Эти точки разделяют объём, описываемый поршнем в этом процессе, на равные доли;
Процесс изохорного подвода тепла на два участка с одной промежуточной точкой “6”. В точке “6” давление рабочего тела является среднеарифметической величиной давлений на концах этого процесса;
Процесс изобарного подвода тепла на два участка с одной промежуточной точкой “8”. В точке “8” объём рабочего тела - среднеарифметическая величина объёмов на концах этого процесса;
Процесс политропного расширения на четыре участка с тремя промежуточными точками “10,11 и 12”. Эти точки разделяют объём, описываемый поршнем в этом процессе, на равные доли;
Процесс изохорного отвода тепла на четыре участка с тремя промежуточными точками “14,15 и 16”. Эти точки разделяют величину изменения давления в этом процессе на четыре равные доли.
Значения параметров состояния в точках процесса политропного сжатия.
=0,0036
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
Значения параметров состояния в точках процесса изохорного подвода тепла.
м3; Па; К;
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
Значения параметров состояния в точках процесса изобарного подвода тепла.
м3; Па; К;
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
Значения параметров состояния в точках процесса политропного расширения.
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
Значения параметров состояния в точках процесса изохорного отвода тепла.
м3; Па; К;
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
м3;
Па;
К;
Для удобства построения диаграммы составлена сводная таблица параметров состояния рабочего тела
Сводная таблица параметров рабочего тела |
|||||
Наименование |
Номер процесса |
V |
p |
S |
T |
м3 |
МПа |
Дж/К |
К |
||
Политропное сжатие |
1 |
0,0036 |
0,083 |
0 |
328 |
2 |
0,0027515 |
0,12027 |
-0,0053 |
363,27 |
|
3 |
0,001903 |
0,20006 |
-0,0126 |
417,91 |
|
4 |
0,0010545 |
0,45183 |
-0,0243 |
523,01 |
|
5 |
0,000206 |
4,31 |
-0,055 |
973,3 |
|
Изохорный подвод |
5 |
0,000206 |
4,31 |
-0,055 |
973,3 |
6 |
0,000206 |
6,6805 |
1,2258 |
1508,615 |
|
7 |
0,000206 |
9,051 |
2,1134 |
2043,93 |
|
Изобарный подвод |
7 |
0,000206 |
9,051 |
2,1134 |
2043,93 |
8 |
0,0002431 |
9,051 |
2,778 |
2411,84 |
|
9 |
0,0002802 |
9,051 |
3,348 |
2779,75 |
|
Политропное расширение |
9 |
0,0002802 |
9,051 |
3,348 |
2779,75 |
10 |
0,00111015 |
1,5537 |
3,4265 |
1890,56 |
|
11 |
0,0019401 |
0,7604 |
3,4584 |
1616,99 |
|
12 |
0,00277005 |
0,482 |
3,4787 |
1463,53 |
|
13 |
0,0036 |
0,344 |
3,4937 |
1359,4 |
|
Изохорный отвод тепла |
13 |
0,0036 |
0,344 |
3,4937 |
1359,4 |
14 |
0,0036 |
0,2788 |
2,9481 |
1101,75 |
|
15 |
0,0036 |
0,2135 |
2,2552 |
843,7 |
|
16 |
0,0036 |
0,1483 |
1,3091 |
586,04 |
|
1 |
0,0036 |
0,083 |
0 |
328 |
|
Рис.1 Индикаторная диаграмма цикла
Рис.2 Энтропийная (тепловая) диаграмма цикла