Расчет тепловой машины
Расчет цикла тепловой машины, рабочим телом которой является идеальный газ. Вычисление параметров в начале и конце процессов, составляющих цикл, а также показатель политропы процесса. Рассмотрение изображения замкнутого кругового процесса – цикла.
| Рубрика | Физика и энергетика |
| Вид | задача |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 16.01.2015 |
| Размер файла | 1,0 M |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Рассчитать цикл тепловой машины, рабочим телом которой является идеальный газ с начальными параметрами МПа и К. Газ сжимается политропически в компрессоре с показателем до давления . Подвод тепла осуществляется в процессе с до конечной температуры . В турбине газ, адиабатно расширяясь (до давления ), совершает работу, часть которой идет на привод компрессора, а остальная часть - внешнему потребителю. В исходное состояние газ возвращается в теплообменном устройстве, в котором от газа отбирается теплота(рис. 1.1).
Вычислить параметры ,, в начале и конце процессов, составляющих цикл, а также показатель политропы процесса (4-1).
тепловой политропа замкнутый газ
Рисунок 1.1 - Замкнутый круговой процесс - цикл
Определить работу и теплоту, изменение i, u, s в каждом процессе, подведенное и отведенное в цикле тепло и термический КПД цикла.
Задаваясь промежуточными значениями параметров в каждом процессе, построить цикл в масштабе в p - х- и T - s- диаграммах.
Исходные данные приведены в таблице 1.2.
Таблица 1.2
|
Вариант |
Газ |
Па |
, К |
Па |
|||
|
8 |
1,25 |
7 |
973 |
0,1 |
1,0 |
Решение
Вычисление параметров состояния рабочего тела в узловых точках цикла (т. 1,2,3,4).
; ;
;
;
;
;
Показатель адиабаты определяем методом последовательных приближений. Для трехатомного газа k=1,33. Тогда в первом приближении:
;
Окончательно получаем:
; ;
Новое значение для второго приближения: . Находим новое значение .
; ;
Показатель политропы процесса (4 - 1):
.
Вычисление работы расширения (сжатия) газа в политропных процессах.
; ;
; ;
.
Вычисление теплоты для каждого политропного процесса.
;
;
;
, т.к. в процессе (3 - 4) тепло не подводится.
; ;
;
Относительная погрешность вычислений будет равна
;
Термический КПД цикла:
.
Вычисление изменения калорических параметров рабочего тела в каждом процессе цикла.
?; ?;
?.
Результаты расчетов сведены в таблицу 1.3
Таблица 1.3
|
Процессы |
1 - 2 |
2 - 3 |
3 - 4 |
4 - 1 |
|
|
?Т, К |
129,88 |
570,12 |
-247,72 |
-452,28 |
|
|
0,879 |
1,10615 |
1,182 |
0,998 |
||
|
0,690 |
0,91715 |
0,993 |
0,81 |
||
|
k |
1,2739 |
1,20607 |
1,190 |
1,2321 |
|
|
? |
89,6172 |
522,885 |
-245,98 |
-366,346 |
|
|
? |
114,1645 |
630,638 |
-292,805 |
-451,375 |
|
|
? |
0,02139 |
0,99406 |
0,00176 |
-0,97513 |
; ; .
Таким образом, относительные погрешности вычислений меньше 1%.
Вычисление удельного объёма и построение диаграмм.
; ;
;
.
Рисунок 1.4 - T - s- диаграмма
Рисунок 1.5 - p - х- диаграмма
Полученный термический КПД цикла: =0,29468. Чтобы повысить КПД двигателя, нужно увеличить температуру нагревателя или понизить температуру холодильника.
Размещено на Allbest.ru
Подобные документы
Конструкция теплообменника ГДТ замкнутого цикла. Определение потери давления теплоносителя при прохождении его через аппарат. Тепловой, гидравлический расчет противоточного рекуперативного теплообменника газотурбинной наземной установки замкнутого цикла.
курсовая работа [585,3 K], добавлен 14.11.2012Тепловой расчет двигателя внутреннего сгорания. Определение параметров в начале и в конце сжатия, а также давления сгорания. Построение политропы сжатия и расширения. Индикаторная диаграмма расчетного цикла. Конструктивный расчет деталей дизеля.
дипломная работа [501,1 K], добавлен 01.10.2013Газовый цикл и его четыре процесса, определяемые по показателю политропы. Параметры для основных точек цикла, расчет промежуточных точек. Расчет постоянной теплоемкости газа. Процесс политропный, изохорный, адиабатный, изохорный. Молярная масса газа.
контрольная работа [170,3 K], добавлен 13.09.2010Порядок расчета теоретически необходимого количества воздуха для сгорания топлива. Определение параметров процессов впуска. Вычисление основных параметров процесса сгорания, индикаторных и эффективных показателей двигателя. Основные показатели цикла.
контрольная работа [530,4 K], добавлен 14.11.2010Определение параметров характерных точек цикла. Расчет давления, температуры и удельного объёма. Полезная работа за цикл. Вычисление параметров дополнительных точек для цикла, осуществляемого при заданных постоянных. Построение графика по точкам.
контрольная работа [244,4 K], добавлен 30.03.2015Преобразование тепловой энергии в механическую турбинными и поршневыми двигателями. Кривошипный механизм поршневых двигателей внутреннего сгорания. Схема газотурбинной установки. Расчет цикла с регенерацией теплоты и параметров необратимого цикла.
курсовая работа [201,3 K], добавлен 20.11.2012Принципиальная схема двигателя внутреннего сгорания и его характеристика. Определение изменения в процессах цикла внутренней энергии и энтропии, подведенной и отведенной теплоты, полезной работы. Расчет термического коэффициента полезного действия цикла.
курсовая работа [209,1 K], добавлен 01.10.2012- Расчет параметров теплоэнергетической установки с промежуточным перегревом пара и регенерацией тепла
Параметры рабочего тела во всех характерных точках идеального цикла. Определение КПД идеального цикла Ренкина. Энергетические параметры для всех процессов, составляющих реальный цикл. Уравнение эксергетического баланса. Цикл с регенеративным отводом.
курсовая работа [733,4 K], добавлен 04.11.2013 Описание принципиальной тепловой схемы энергоустановки. Тепловой баланс парогенератора, порядок и принципы его составления. Параметры пара в узловых точках тепловой схемы. Расчет теплоты и работы цикла ПТУ, показателей тепловой экономичности энергоблока.
курсовая работа [493,1 K], добавлен 22.09.2011Нахождение параметров для основных точек цикла газотурбинной установки, который состоит из четырех процессов, определяемых по показателю политропы. Определение работы газа за цикл и среднециклового давления. Построение в масштабе цикла в координатах.
контрольная работа [27,4 K], добавлен 12.09.2010