2. Порядок і рекоменації щодо виконання роботи

Дослідження робочого процесу ДВЗ проводиться на персональному комп’ютері (ПК). Тому перед початком роботи група студентів розбивається на бригади (4 – 5 бригад), які реалізують дослідження на певному комп’ютері. Вмикати комп’ютер і працювати на ньому можна тільки з дозволу викладача, який проводить заняття.

1. Завдання для математичного моделювання

Завдання 1. Побудувати на комп’ютері графік залежності термічного к.к.д. цикла Отто від степені стискання паливної суміші та її фізичних властивостей . Навчитись використовувати методику побудови графіків у комп’ютерній програмі «MathCad», коли для кожної бригади студентів надається різні значення ε і k, які в свою чергу вибираються з таблиці 1.

Таблиця 1 – Варіанти значень ε і k для кожної бригади

№ бригади
1		2		3			4			5			6			7			8
ε	k	ε	k		ε	k		ε	k		ε	k		ε	k		ε	k		ε	k
4,5	1,25	5	1,25		4	1,25		4,5	1,3		5	1,26		4	1,26		4,5	1,26		5	1,29
7,5	1,34	8	1,35		6	1,36		8	1,4		8	1,34		7	1,35		8	1,26		8	1,36
11	1,4	11,5	1,4		12	1,4		10	1,4		11	1,4		12	1,4		9	1,4		10	1,4

Завдання 2. Застосовуючи метод математичного моделювання, замінити ДВЗ, який працює за циклом Отто, еквівалентним циклом Карно. Довести , на основі комп’ютерних розрахунків, що . Крім того обчислити термічний к.к.д. відповідного цикла Карно в тому ж інтервалі температур, що і цикла ДВЗ Отто. Всі дослідження на ПК провести згідно вихідних даних, які кожна бригада студентів, вибирає з таблиці 2.

Таблиця 2

Вихідні дані	№ бригади
	1	2	3	4	5	6	7	8
Tmin = T1, К	300	295	300	295	300	295	300	295
Tmax = T3, К	2100	1890	1900	1980	1800	2000	1700	2200
ε = v1/v3	8	7	6	8	7	6	5	8
k	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4	1,4
P1, бар	1	1	1	1	1	1	1	1

Маючи значення мінімальної і максимальної температур циклу Отто, ступення стиснення, коефіцієнта Пуасона і тиску паливної суміші на вході у ДВЗ, проводимо наступні дослідження на ПК у такій послідовності:

1. Питома стала паливної суміші -

2. Температури у вузлових точках T₂ і T₄:

;

3. Ізохорна теплоємність паливної суміші, властивості якої подібні до повітря:

;

4. Питома теплота підводу циклу: ;

5. Питома теплота відводу циклу: ;

6. Питома корисна робота циклу:

7. Термічний к.к.д.: ;

8. Зміна ентропії в процесах відводу і підводу теплоти: ;

9. Середні термодинамічні температури в процесах підводу і відводу теплоти: ;

10. Термічний к.к.д. еквівалентного киклу Карно, який заміняє цикл ДВЗ Отто: ;

11. Термічний к.к.д. відповідно циклу Карно, який протікає в тому ж інтервалі температур: ;

12. Порівняти чисельні значення термічних к.к.д. всіх циклів: цикл Отто, еквівалентного циклу Карно і відповідного циклу Карно, які протікають в однаковому інтервалі температур.

Завдання 3. Побудувати кожному студенту на базі результатів математичного моделювання цикл ДВЗ Отто, еквівалентний цикл Карно та відповідний цикл і порівняти їх ефективність, як показано на рис. 5.