Создан заказ №3978248
10 мая 2019
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЦИКЛЫ С ГАЗООБРАЗНЫМ РАБОЧИМ ТЕЛОМ 1 Произвести расчет цикла
Как заказчик описал требования к работе:
Задание: решить контрольную по теплоэнергетике и теплотехнике, срок 2 дня, очень нужно! Расписывайте, пожалуйста, подробное решение для каждой задачи.
Фрагмент выполненной работы:
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЦИКЛЫ С ГАЗООБРАЗНЫМ РАБОЧИМ ТЕЛОМ
1. Произвести расчет цикла, характеризующего изменение состояния 1кг воздуха.
Определить:
1) основные параметры состояния p, υ, T воздуха в характерных точках цикла;
2) количество теплоты, подведенное к воздуху за цикл q1;
3) значения l, q, ∆u, ∆h, ∆s в каждом процессе;
4) термический КПД цикла (ηt).
2. Произвести проверку полученных результатов. (работа была выполнена специалистами Автор 24)
3. Результаты расчета свести в таблицу 2.
4. Построить (в масштабе) цикл в pυ и Ts-координатах.
Рис. 1. Схема цикла №4.
Таблица 1. Исходные данные:
Вариант р1, бар t1, ℃ t3, ℃ υ2, м3/кг
4 0.8 20 300 0.4
Решение:
1. Определим физические параметры воздуха, считая его идеальным газом.
Средняя удельная изохорная теплоёмкость:
Cv=710 Дж/(кг∙К)
Средняя удельная изобарная теплоёмкость:
Cр=1000 Дж/(кг∙К)
Газовая постоянная по формуле Майера:
R=Cр-Cv
R=1000-710=290 Дж/(кг∙К)
Показатель адиабаты:
k= CpCv= 1000710=1,4
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.
Внутреннюю энергию газа вычисляем по формуле:
ui=Cv∙Тi (5)
где Cv-теплоемкость при постоянном объеме, Дж/(кг·К);
Ti-абсолютная температура газа в точке i, К.
Энтальпию газа вычисляем по формуле:
hi=Cp∙Тi (6)
где Cv-теплоемкость при постоянном объеме, Дж/(кг·К);
Ti-абсолютная температура газа в точке i, К.
Энтропию газа вычисляем по формуле:
Si=Cp∙lnТiТ0-R∙lnpip0 (7)
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 = 20 ℃ = 293 K
Давление:
p1 = 0,08 MПа
Удельный объем газа по (1):
υ1 = 290 · 293 = 1,062 м3/кг
0,08 ∙106
Внутренняя энергия по (2):
u1 = 710 ∙ 293 = 208 кДж/кг
Энтальпия по (3):
h1 = 1000 ∙ 293 = 293 кДж/кг
Энтропия по (4).
s1 = 1000 ·ℓn 293 – 290 ·ℓn 0,08 = 139,2 Дж/(кг·К)
273
0,1013
2.2. Находим параметры газа после изотермического сжатия.
Удельный объем (по условию задачи):
υ2 = 0,4 м3/кг
Температура по соотношению для изотермического процесса:
Т2 = Т1 = 293 K
Давление по соотношению для изотермического процесса:
p3=p2v2v3
р3 = 0,08 ∙ 1,062 = 293 МПа
0,4
Внутренняя энергия по (2):
u2 = 710 ∙ 293 = 208 кДж/кг
Энтальпия по (3):
h2 = 1000 ∙ 293 = 293 кДж/кг
Энтропия по (4).
s2 = 1000 ·ℓn 293 – 290 ·ℓn 0,21 = -144,0 Дж/(кг·К)
273
0,1013
2.3. Находим параметры газа после изохорного процесса.
Объем (по определению изохорного процесса):
υ3 = υ2 = 0,4 м3/кг
Температура:
Т3 = 301 ℃ = 573 K
Давление по соотношению для изохорного процесса:
p3=p2Т3Т2
р3 = 0,21 ∙ 573 = 0,42 МПа
293
Внутренняя энергия по (2):
u3 = 710 ∙ 573 = 407 кДж/кг
Энтальпия по (3):
h3 = 1000 ∙ 573 = 573 кДж/кг
Энтропия по (4).
s3 = 1000 ·ℓn 573 – 290 ·ℓn 0,42 = 332,2 Дж/(кг·К)
273
0,1013
2.4. Находим параметры газа после адиабатного процесса.
Удельный объем в точке 4 найдем, принимая во внимание, что процесс 4-1 является изохорным:
υ4 = υ1 = 1,062 м3/кг
Давление газа по соотношению для адиабатного процесса:
p4=p3∙v3v4k
р4 = 0,415 · ( 0,4 ) 1,41 = 0,105 МПа
1,062
Температура по соотношению для адиабатного процесса:
T4=T3∙v3v4k-1
T4 = 573 · ( 0,4 ) 0,41 = 573 К
1,062
Внутренняя энергия по (2):
u4 = 273 ∙ 385 = 420 кДж/кг
Энтальпия по (3):
h4 = 385 ∙ 385 = 578 кДж/кг
Энтропия в адиабатном процессе неизменна:
s4 = s3 = 332,2 Дж/(кг·К)
3. Определим термодинамическую работу, и теплообмен во всех процессах цикла.
Термодинамическую работу процесса адиабатного сжатия/расширения рассчитываем по формуле:
lij=RTi-Tjk-1 (8)
где Ti-температура начального состояния, К;
Tj-температура конечного состояния, К.
Теплоту нагрева/охлаждения рассчитываем по формуле:
qij=CпTj-Ti (9)
где Сп –теплоемкость процесса, Дж/(кг∙К);
Tj-конечная температура, К;
Ti-начальная температура, К.
Процесс 1-2 – изотермическое сжатие...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
11 мая 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЦИКЛЫ С ГАЗООБРАЗНЫМ РАБОЧИМ ТЕЛОМ
1 Произвести расчет цикла.docx
2020-12-01 07:16
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.6
Положительно
Сделано все в срок. Расписано подробно с графиками и рисунками на компьютере. Рекомендую автора!
Хочешь такую же работу?
300 ₽
