Создан заказ №3610893
3 февраля 2019
Расчет газового цикла Рассчитать 1 Параметры основных точек цикла 2 Удельную работу сжатия
Как заказчик описал требования к работе:
Срочно нужно написать решение задач по теплоэнергетике и теплотехнике ко вторнику. Список требований в файле.
Фрагмент выполненной работы:
Расчет газового цикла.
Рассчитать:
1. Параметры основных точек цикла;
2. Удельную работу сжатия;
3. Удельную работу расширения;
4. Удельную работу цикла
5. Удельное количество подведённой теплоты;
6. Удельное количество отведённой теплоты;
7. Полезно используемое удельное количество теплоты;
8. Термический КПД цикла;
9. Термический КПД цикла Карно по условиям задачи
Рис. 1. Схема цикла Вар 28.
Исходные данные:
Таблица 1
Вариант р1, МПа T1, K n1 n2 ε = υ1/ υ2 λ = p3/ p2
a 0.12 340 1.39 1.41 4.5 3.5
Решение:
1. (работа была выполнена специалистами author24.ru) Определим физические параметры рабочего тела (воздуха).
Теплоемкость не зависит от температуры, с ≠ f(T), и определяется по молекулярно-кинетической теории. Так как рабочим телом согласно заданию является воздух, то теплоемкости определяются для двухатомного газа.
Изохорная теплоемкость:
μСv=52μR (1)
где μR-универсальная газовая постоянная, Дж/(моль∙К);
μR=8,314 кДж/(моль∙К)
μСv=528,314=20,785 кДж/(моль∙К)
Удельная изобарная теплоёмкость по формуле Майера:
μCp=μCv+μR (2)
μCp=8,314+20,785=29,099 кДж/(моль∙К)
Определим массовые теплоемкости и газовую постоянную по формуле:
С=μСμ (3)
где μ – молярная масса воздуха, кг/моль.
μ=0,029 кг/моль
Газовая постоянная:
R=8,3140,029=287 Дж/(кг∙К)
Массовая изобарная теплоёмкость:
Сp=29,0990,029=1004 Дж/(кг∙К)
Массовая изохорная теплоёмкость:
Сv=20,7850,029=717 Дж/(кг∙К)
Показатель адиабаты:
k= CpCv=1004717=1,40
2. Рассчитываем термодинамические параметры смеси в характерных точках цикла.
Считаем, что теплоемкость газа остается неизменной во всех точках термодинамического процесса.
Давление газа pi , объем vi или температуру Ti вычисляем на основании уравнения состояния идеального газа:
pivi=RTi (4)
где R − газовая постоянная, Дж/(кг·К);
Ti-абсолютная температура газа в точке i, К;
vi- удельный объем газа в точке i, м3/кг.
Энтропию газа вычисляем по формуле:
Si=Cp∙lnТiТ0-R∙lnpip0 (5)
где Cp-теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(кг·К);
Т0 = 273 K – абсолютная температура, при которой энтропия равна нулю;
р0 = 0,1013 МПа – давление газа, при котором энтропия равна нулю;
R − газовая постоянная, Дж/(кг·К);
Ti-абсолютная температура газа в точке i, К;
pi-давление газа в точке i, Па.
2.1. Находим параметры газа в начальном состоянии.
Температура:
Т1 = 67 ℃ = 340 K
Давление:
p1 = 0,12 MПа
Удельный объем газа по (1):
v1=RT1p1
υ1 = 287 · 340 = 0,813 м3/кг
0,12 ∙106
Энтропия по (5).
s1 = 1004 ·ℓn 340 – 287 ·ℓn 0,12 = 171,7 Дж/(кг·К)
273
0,1013
2.2. Находим параметры газа после политропного сжатия.
Удельный объем (по условию задачи):
v2=v1ε
υ2 = 0,813 = 0,181 , м3/кг
4,5
Давление по соотношению для политропного процесса:
p2=p1∙v1v2n
p2 = 0,12 84455571500· 0,813 1,39 = 0,97 МПа
0,181
Температура по соотношению для политропного процесса:
T2=T1∙р2р1n-1n
T2 = 340 84455571500· 0,97 0,28 = 611 K
0,12
Энтропия по (5).
s2 = 1004 ·ℓn 611 – 287 ·ℓn 0,97 = 160,6 Дж/(кг·К)
273
0,1013
2.3. Находим параметры газа после изохорного процесса.
Объем (по определению изохорного процесса):
υ3 = υ2 = 0,181 м3/кг
Давление:
p3=λ∙p2
p3 = 3,5 ∙ 0,97 = 3,4 МПа
Температура по соотношению для изохорного процесса:
Т3=Т2р3р2=λ∙Т2
T3 = 611 ∙ 3,4 = 2139 K
0,97
Энтропия по (5).
s3 = 1004 ·ℓn 2139 – 287 ·ℓn 3,4 = 1058,9 Дж/(кг·К)
273
0,1013
2.4. Находим параметры газа после политропного процесса.
Удельный объем в точке 4 найдем, принимая во внимание, что процесс 4-1 является изохорным:
υ4 = υ1 = 0,813 м3/кг
Давление газа по соотношению для адиабатного процесса:
p4=p3∙v3v4n2
p4 = 3,398 84455571500· 0,181 1,41 = 0,408 МПа
0,813
Температура по соотношению для адиабатного процесса:
T4=T3∙v3v4n2-1
T4 = 2139 84455571500· 0,181 0,41 = 1155 K
0,813
Энтропия по (5).
s4 = 1004 ·ℓn 1155 – 287 ·ℓn 0,41 = 1048,4 Дж/(кг·К)
273
0,1013
Полученные результаты заносим в таблицу:
Таблица 2. Значения параметров в характерных точках цикла
Точка p,
МПа υ,
м3/кг t, °C Т, К s,
Дж/(кг·K)
1 0,12 0,813 67 340 171,7
2 0,97 0,181 338 611 160,6
3 3,4 0,181 1866 2139 1058,9
4 0,408 0,813 882 1155 1048,4
4...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
4 февраля 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Расчет газового цикла
Рассчитать
1 Параметры основных точек цикла
2 Удельную работу сжатия.jpg
2020-06-17 11:03
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.6
Положительно
Работа выполнена правильно и раньше срока. Всё расписано. Что было не понятно, исполнитель быстро мне всё разъяснял. Огромное спасибо этому автору.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
