Создан заказ №3806654
1 апреля 2019
В одном температурном диапазоне осуществляются четыре цикла изображенных на рис
Как заказчик описал требования к работе:
Решить Задание №1 (стр. 35-40) + Задание №2 (стр.50-54). Адиабатное сжатие во 2м задании не нужно. Вариант №3
Фрагмент выполненной работы:
В одном температурном диапазоне осуществляются четыре цикла, изображенных на рис. 19: цикл Карно, цикл Отто, цикл Дизеля, цикл газотурбинной установки.
Произвести термодинамический анализ циклов: определить параметры состояния рабочего тела в характерных точках, совершаемую работу, количество подведенной и отведенной теплоты, термический кпд, степень сжатия, степень предварительного расширения и степень повышения давления.
Завершив расчетную часть, необходимо заполнить таблицу с основными результатами, построить рассмотренные циклы в масштабе на pυ-диаграмме. (работа была выполнена специалистами Автор 24) Произвести анализ полученных результатов и сделать письменный вывод о том, какой цикл наиболее эффективен в данных условиях, с объяснением причин различий в значениях термического кпд, указанием достоинств и недостатков реально действующих тепловых двигателей (карбюраторного, дизельного, ГТУ)
Исходные данные:
k=1,4
R=287Джкг∙К
t1=27℃
p1=0,1 МПа
t3=1700+10∙3=1730℃
p3=3,5+0,1∙3=3,8 МПа
cv=720Джкг∙К
Решение:
1. Расчет параметров состояния рабочего тела в характерных точках циклов.
1.1. Удельный объем рабочего тела в начальном состоянии (точка 1):
v1=R∙T1p1=287∙300100000=0.861 м3/кг
1.2. Параметры состояния рабочего тела в конце процесса сжатия.
Цикл Карно (точка 2).
Поскольку процесс 2-3 изотермический, то T2 = T3 = 2003 К;
v2=v1∙k-1T1T2=0.861∙0,43002003=0,0075м3/кг
p2=R∙T2v2=287∙20030,0075=76.65 МПа
Цикл Отто (точка 2’).
Так как сгорание топлива (процесс 2’-3) происходит при постоянном объеме, то:
v2'=v3=R∙T3p3=287∙20033800000=0,151м3/кг
p2'=p1v1v2'k=0,10,8610,1511,4=1,144 МПа
T2'=p2'∙v2'R=1144000∙0.151287=601.9 K
Цикл Дизеля и газотурбинной установки (точка 2’’).
Так как сгорание топлива (процесс 2’’-3) происходит при постоянном давлении, то p2''=p3=3,8 МПа:
v2''=v1∙kp1p2''=0.861∙1,40,13,8=0,064 м3/кг
T2''=p2''∙v2''R=3800000∙0.064287=847,4 K
1.3. Удельный объем рабочего тела в конце процесса подвода теплоты (сгорания топлива), точка 3:
v3=R∙T3p3=287∙20033800000=0,151м3/кг
1.4. Параметры состояния рабочего тела в конце процесса адиабатного расширения.
Цикл Карно (точка 4).
Поскольку процесс 4-1 изотермический, то T4 = T1 = 300 К:
v4=v3∙k-1T3T4=0.151∙0,42003300=17,39 м3/кг
p4=R∙T4v4=287∙30017,39=0,00495 МПа
Цикл Отто и цикл Дизеля (точка 4’).
Так как отвод теплоты от рабочего тела (процесс 4’-1) происходит при постоянном объеме, то v4'=v1=0,861:
p4'=p3v3v4'k=3,80,1510,8611,4=0,332 МПа
T4'=p4'∙v4'R=332000∙0.861287=996 K
Цикл газотурбинной установки (точка 4’’).
Так как отвод теплоты от рабочего тела (процесс 4’’-1) происходит при постоянном давлении, то p4''=p1=0,1 МПа:
v4''=v3∙kp3p4''=0,151∙1,43,80,1=2,030 м3/кг
T4''=p4''∙v4''R=100000∙2,03287=707,3 K
2. Расчет основных термодинамических характеристик двигателей внутреннего сгорания
2.1. Цикл Карно:
– удельное количество теплоты, подведенной при постоянной температуре (процесс 2-3):
q2-3=R∙T3∙lnv3v2=287∙2003∙ln0.1510.0075=1726 кДж/кг
– удельное количество теплоты, отведенной при постоянной температуре (процесс 4-1):
q4-1=R∙T1∙lnv1v4=287∙300∙ln0.86117,39=-258,8 кДж/кг
– термический коэффициент полезного действия:
ηtK=1-T1T3=1-3002003=0,850
Проверка ηtK=1-q4-1q2-3=1-258,81726=0,850
– удельная работа цикла:
αK=q2-3-q4-1=1726-258,8=1467,2 кДж/кг
2.2. Цикл Отто:
– удельное количество теплоты, подведенной при постоянном объеме (процесс 2’-3):
q2'-3=cv∙T3-T2'=0,72∙2003-601.9=1008.8 кДж/кг
– удельное количество теплоты, отведенной при постоянном объеме (процесс 4’-1):
q4'-1=cv∙T1-T4'=0,72∙300-996=-501.1 кДж/кг
– степень сжатия:
εO=v1v2'=0.8610.151=5.7
– степень предварительного расширения:
ρO=v3v2'=0.1510.151=1
– степень повышения давления:
λO=p3p2'=3.81.144=3.32
– термический коэффициент полезного действия:
ηtO=1-1εOk-1=1-15.70.4=0.502
Проверка ηtO=1-q4'-1q2'-3=1-501.11008.8=0,503
– удельная работа цикла:
αO=q2'-3-q4'-1=1008.8-501.1=507.7 кДж/кг
2.3...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
2 апреля 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
В одном температурном диапазоне осуществляются четыре цикла изображенных на рис.jpg
2020-03-12 12:47
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.3
Положительно
Очень крутой автор! Задания делает в срок. Идет на уступки. Все четко быстро и на 5
Хочешь такую же работу?
300 ₽
