Создан заказ №3205150
29 сентября 2018
PAGEREF _Toc528539099 \h 24 Контрольные вопросы PAGEREF _Toc528539100 \h 27 Задача1 5715107950 Газовая трехкомпонентная смесь
Как заказчик описал требования к работе:
В методичке необходимые варианты для выполнения выделены.
Заказ могу принять без гарантии сайта, если автор от себя пообещает доработку в случае необходимости.
Фрагмент выполненной работы:
PAGEREF _Toc528539099 \h 24
Контрольные вопросы PAGEREF _Toc528539100 \h 27
Задача1
5715107950
Газовая трехкомпонентная смесь, имеющая состав m1, m2, m3 (в кг), совершает в тепловом двигателе круговой процесс (цикл) по преобразованию теплоты в механическую работу. Ряд значений параметров состояния смеси в отдельных точках цикла задан таблично:
Компонент смеси Параметры состояния смеси (т.1, т.5) Параметры состояния смеси (т.2, т.3) Параметры состояния смеси (т.4)
m1 m2 m3 P1, бар
T1, К P5, бар
T5, К P2, бар
T2, К P3, бар
T3, К Т4, К v4, м3/кг
O2 N2 СО
Масса компонента (кг)
m1 m2 m3
2 5 6 1,9 340 - 640 8,1 410 - 550 935 -
В цикле предполагается, что:
процессы (2→3) и (5→1) – изохорные, (3→4) изобарный, (1→2) и (4→5) – политропные;
если по условиям варианта P2 = P3 или P5 = P1, то в цикле отсутствуют, соответственно, процессы (2→3) и (5→1);
при T = const политропный процесс превращается в изотермический (n = 1);
если по результатам расчетов n = k (показатель политропы равен показателю адиабаты), то политропный процесс рассчитывается как адиабатный (dq = 0).
Требуется:
1)Определить удельную газовую постоянную смеси и её «кажущуюся» молекулярную массу.
2)Определить коэффициент полезного действия цикла.
3)Определить коэффициент полезного действия цикла Карно в интервале температур цикла (от Тmax до Tmin).
4)Построить цикл в Pv- и Ts –диаграммах (с расчётом 2х – 3х промежуточных точек в каждом процессе).
Решение:
1.Масса смеси.
mCM = m1+ m2 + m3 = 2 + 5 + 3 = 10 кг.
2.Массовые доли газов, входящих в состав смеси.
g(O2) = m1/mCM = 2/10 = 0,2;
g(N2) = m2/mCM = 5/10 = 0,5;
g(CO) = m3/mCM = 3/10 = 0,3.
3. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Объёмные доли газов, входящих в состав смеси:
rN2 = (gN2/μN2)/[ gN2/μN2+ gO2/μO2 + gСО/μСО)
rN2 = (0,5/28)/[ 0,5/28+ 0,2/32 + 0,3/28) = 0,513;
rO2 = (gO2/μO2)/[ gN2/μN2+ gO2/μO2 + gСО/μСО)
rO2 = (0,2/32)/[ 0,5/28+ 0,2/32 + 0,3/28) = 0,179;
rСО = 1- rN2– rO2 = 1 – 0,513 – 0,179 = 0,308
4.Молекулярная масса смеси.
μCM = 1/[ g(O2)/μ(O2) + g(N2)/μ(N2) + g(CO)/μ(CO)];
μCM = 1/[ 0,2/32 + 0,5/28 + 0,3/28] = 28,72.
μCM = rN2*μN2 + rО2*μО2 + rСО*μСО = 0,513*28 + 0,179*32 + 0,308*28 = 28,72.
5.Удельная газовая постоянная смеси.
RCM = 8314/μCM = 8314/28,72 = 289,5 Дж/(кг*К).
6. Определение параметров состояния газовой смеси (Р, v, Т) в характерных точках цикла и показателей политропы процессов, составляющих цикл.
Точка 1.
P1 = 0,19 МПа; Т1 = 340К;
Удельный объём смеси:
v1 = RСМ*T1/P1 = 289,5*340/(0,19*106) = 0,518 м3/кг.
Точка 2.
Р2 = 0,81 МПа; Т2 = 410 К;
Удельный объём смеси:
v2 = RСМ*T2/Р2 = 289,5*410/(0,81*106) = 0,147 м3/кг.
Точка 3.
Т3 = 550К
v2 = v3 = 0,147 м3/кг;
P3 = RСМ*T3/v3 = 289,5*550/0,147 = 1,087*106 Па
Точка 5.
v5 = v1 = 0,518 м3/кг; Т5 = 640К;
Р5 = RСМ*T5/v5 = 289,5*640/0,52 = 0,358*106 Па
Точка 4.
v4 = RСМ*T4/Р4 = 0,249 м3/кг;
Р4 = Р3 = 1,087 МПа;
Т4 = 935K.
Результаты расчётов сведём в таблицу.
Точка Р, МПа V, м3/кг
T,K
1 0,19 0,518 340
2 0,81 0,147 410
3 1,087 0,147 550
4 1,087 0,249 935
5 0,358 0,518 640
Показатели политропы процессов.
1-2 – политропный процесс,
n1-2 = ln(P2/P1)/ln(v1/v2) = ln(0,81/0,19)/ln(0,518/0,147) = 1,148.
2-3- изохорный процесс, n2-3 = ∞;
3-4 – изобарный процесс, n3-4 = 0;
4-5 – политропный процесс,
n4-5 = ln(P5/P4)/ln(v4/v5) = ln(0,358/1,087)/ln(0,249/0,518) = 1,518;
5-1 - изохорный процесс, n5-1 = ∞.
7.Изохорная теплоёмкость смеси.
Сvсм =g(O2)*Сv(O2) + g(N2)*Сv(N2) + g(CO)*Сv(CO);
Сv(CO) = 8314*5/2/1000/28 = 0,7423 кДж/(кг*К);
Сv(O2) = 8314*5/2/1000/32 = 0,6495 кДж/(кг*К);
Сv(N2) = 8314*5/2/1000/28 = 0,7423 кДж/(кг*К);
Сvсм = 0,3*0,7423+0,2*0,6495+0,5*0,7423 = 0,7238 кДж/(кг*К).
8. Изобарная теплоёмкость смеси.
Срсм = Сvсм + RСМ = 0,7238+0,2895 = 1,0133 кДж/(кг*К).
9.Показатель адиабаты.
k = Срсм/ Сvсм = 1,0185/0,7238 = 1,4
10. Количество теплоты в процессах.
q1-2 =[Cv*(n1-2-k)/(n1-2-1)]*(T2 – T1) = [0,7328*(1,148-1,4)/(1,1148-1)]*(410-340)=
= -86,032 кДж/кг;
q2-3 =Cv*(T3 – T2) = 0,7328*(550 - 410) = 101,33 кДж/кг;
q3-4 =Cр*(T4 – T3) = 1,0133*(935 - 550) = 390,11 кДж/кг;
q4-5 =[Cv*(n4-5-k)/(n4-5-1)]*(T5 – T4) = [0,7238*(1,518-1,4)/(1,518-1)]*(640-935)=
= -48,56 кДж/кг;
q5-1 =Cv*(T1 – T5) = 0,729*(340 - 640)= - 217,13 кДж/кг;
11. Количество тепла q1, подводимое в цикле:
q1= 101,33 + 390,11 = 491,44 кДж/кг.
12. Количество тепла q2, отводимое в цикле:
q2= - 86,032-48,56-217,13 = - 351,718 кДж/кг.
13. Полезная работа цикла lц и его термический КПД ηt:
lц = q1 – q2 = 491,44 – 351,718 = 139,72 кДж/кг;
η = lц /q1 = 139,72/491,44 = 0,2843.
14...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
200 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
30 сентября 2018
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
PAGEREF _Toc528539099 \h 24
Контрольные вопросы PAGEREF _Toc528539100 \h 27
Задача1
5715107950
Газовая трехкомпонентная смесь.docx
2018-10-03 03:09
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
5
Положительно
Один из лучших авторов на этом сайте. Очень рада сотрудничеству и благодарна за все выполненные работы. Спасибо вам огромнейшее!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
