3 Расчёт работы в цикле
Работу за цикл можно определить как разность теплот, отводимых и подводимых за цикл:
(3.1)
где
- тепло, подводимое в цикле.
где
тепло, отводимое в цикле;
- отношение
температур;
-
вспомогательный параметр;
-
приведённый мертвый объём;
Тогда из формулы (3.1) получим выражение для расчета объема холодной полости:
Таким образом, работа цикла равна:
Lц = Q1ц–Q2ц =1,5 – 0,4=1,1 Дж.
Холодильный
коэффициент:
4 Определение текущих объёмов рабочих плоскостей
Определим объём полости сжатия:
.
Таким образом, объём холодной полости:
Определим объём горячей полости:
Определим суммарный объём:
;
.
По полученным зависимостям объёмов рабочих полостей от угла поворота строим их зависимости VГ = VГ(φ), VХ = VХ(φ) и VΣ = VΣ (φ) при изменении от 0 до 360 градусов, рисунки 3 – 5, таблица 1.
Таблица 1– Зависимость параметров цикла от угла поворота
φ, град |
P, Па |
VХ, м3 |
VГ, м3 |
VΣ, м3 |
0 |
637830,9 |
8,2E-07 |
3,28E-06 |
1,07Е-05 |
30 |
587427,9 |
7,65E-07 |
4,92E-06 |
1,22Е-05 |
60 |
567482,9 |
6,15Е-07 |
6,12E-06 |
1,32Е-05 |
90 |
577608,9 |
4,1E-07 |
6,56E-06 |
1,35Е-05 |
120 |
618071,1 |
2,05E-07 |
6,12E-06 |
1,29Е-05 |
150 |
688457,9 |
5,49E-08 |
4,92E-06 |
1,15Е-05 |
180 |
781645,6 |
0 |
3,28E-06 |
9,84Е-06 |
210 |
873492,6 |
5,49E-08 |
1,64E-06 |
8,26Е-06 |
240 |
921660,5 |
2,05E-07 |
4,39E-06 |
7,2Е-06 |
270 |
896145,1 |
4,1E-07 |
0 |
6,97Е-06 |
300 |
813518,1 |
6,15Е-07 |
4,39E-06 |
7,61Е-06 |
330 |
717028,7 |
7,65E-07 |
1,64E-06 |
8,97Е-06 |
360 |
637830,9 |
8,2E-07 |
3,28E-06 |
1,07Е-05 |
Рисунок 3– Зависимость объёма горячей полости от угла поворота
Рисунок 4– Зависимость объёма холодной полости от угла поворота
Рисунок 5 – зависимость суммарного объёма от угла поворота
5 Построение p-V диаграммы рабочих плоскостей
При работе двигателя
существенное отклонение от идеального
цикла происходит вследствие непрерывного
движения поршней в отличие от прерывистого
движения в идеальном случае. В результате
цикл в P-V диаграмме несколько видоизменяется;
в этом случае он имеет вид непрерывной
плавной кривой, а четыре термодинамических
процесса не имеют резких переходов.
«Неизотермичность» процессов сжатия
и расширения - другая важная причина
отклонения действительного цикла от
идеального. По полученным результатам
таблицы 1 были построены P-V диаграммы
детандерной, компрессорной и суммарной
рабочей полости рисунки 6-7. Планиметрирование
этих диаграмм позволило найти теплоты
,
и работу цикла
Рисунок 6 – Зависимость давления от объёма горячей полости
Рисунок 7 – Зависимость давления от объёма холодной полости
Рисунок 8 – Зависимость давления от суммарного объёма