Создан заказ №4023338
18 мая 2019
ЗАДАНИЕ №1 ГАЗОВЫЙ ЦИКЛ Рабочее тело обладает свойствами воздуха масса равна 1 кг
Как заказчик описал требования к работе:
Дмитрию делали подобную работу. Тепломассообмен вариант 87. Термодинамика, только газовый цыкл, Вариант 12
Фрагмент выполненной работы:
ЗАДАНИЕ №1. ГАЗОВЫЙ ЦИКЛ.
Рабочее тело обладает свойствами воздуха, масса равна 1 кг.
Газовый цикл состоит из четырёх процессов, определяемых по показателю политропы. Известны начальные параметры в точке 1 (давление и температура), а также безразмерные отношения параметров в некоторых процессах. Данные для расчётов приведены в табл.1.
Требуется:
1. Определить параметры P, , t, U, I, S для основных точек цикла. (работа была выполнена специалистами author24.ru)
2. Определить для каждого процесса изменение внутренней энергии ∆u, энтальпии ∆h, энтропии ∆s, работу l, располагаемую работу lh на 1 кг рабочего тела, отношения φ = ∆u/q и ψ = l /q.
3. Определить работу газа за цикл lц, термический к.п.д. и среднецикловое давление рi.
4. Построить в масштабе цикл в координатах P, v; T, S.
Расчет произвести при постоянной теплоемкости с f(t);
Рис. 1. Схема цикла.
Исходные данные:
Таблица 1
Вариант n12 р1, бар t1, ℃ ε = V1/V2 n34 ρ = υ3/ υ2
12 1.25 0.98 25 16 k 1.9
Решение:
1. Определим физические параметры рабочего тела.
Газовая постоянная:
R=287 Дж/(кг∙К)
Средняя удельная изохорная теплоёмкость:
Cv=718 Дж/(кг∙К)
Средняя удельная изобарная теплоёмкость смеси по формуле Майера:
Cр=Cv+R=718+287=1005 Дж/(кг∙К)
Показатель адиабаты:
k= CpCv= 1005708=1,41
2. Рассчитываем термодинамические параметры смеси в характерных точках цикла.
Давление газа pi , объем vi или температуру Ti вычисляем на основании уравнения состояния идеального газа:
pivi=RTi (1)
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 (2)
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 (3)
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 (4)
где Cp-теплоемкость при постоянном давлении, Дж/(кг·К);
Т0 = 273 K – абсолютная температура, при которой энтропия равна нулю;
р0 = 1,013 бар– 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 = 25 ℃ = 298 K
Давление:
p1 = 0,98 бар
Удельный объем газа по (1):
υ1 = 287 · 298 = 0,873 м3/кг
0,98 ∙106
Внутренняя энергия по (2):
u1 = 718 ∙ 298 = 214 кДж/кг
Энтальпия по (3):
h1 = 1005 ∙ 298 = 299 кДж/кг
Энтропия по (4).
s1 = 1005 ·ℓn 298 – 287 ·ℓn 0,98 = 97,6 Дж/(кг·К)
273
1,013
2.2. Находим параметры газа после политропного сжатия.
Удельный объем (по условию задачи):
v2=v1ε
υ1 = 0,873 = 0,055 м3/кг
16
Давление по соотношению для политропного процесса:
p2=p1∙v1v2n
p2 = 0,98 · ( 0,873 ) 1,25 = 31,36 бар
0,055
Температура по соотношению для политропного процесса:
T2=T1∙v1v2n-1
T2 = 298 · ( 0,873 ) 0,25 = 596 K
0,055
Внутренняя энергия по (2):
u2 = 718 ∙ 596 = 428 кДж/кг
Энтальпия по (3):
h2 = 1005 ∙ 596 = 599 кДж/кг
Энтропия по (4).
s2 = 1005 ·ℓn 596 – 287 ·ℓn 31,36 = -200,5 Дж/(кг·К)
273
1,013
2.3. Находим параметры газа после изобарного процесса.
Удельный объем (по условию задачи):
v3=ρv2
υ3 = 1,9 ∙ 0,055 = 0,104 м3/кг
Давление (по определению изобарного процесса):
p3 = p2 = 3,14 бар
Температура по соотношению для изобарного процесса:
Т3=Т2υ3υ2
T3 = 596 · 0,104 = 1132 К
0,055
Внутренняя энергия по (2):
u3 = 718 ∙ 1132 = 813 кДж/кг
Энтальпия по (3):
h3 = 1005 ∙ 1132 = 1138 кДж/кг
Энтропия по (4).
s3 = 1005 ·ℓn 1132 – 287 ·ℓn 31,36 = 444,6 Дж/(кг·К)
273
1,013
2.4. Находим параметры газа после процесса адиабатного расширения.
Объем в точке 4 найдем, принимая во внимание, что процесс 4-1 является изохорным:
υ4 = υ1 = 0,873 м3/кг
Давление по соотношению для адиабатного процесса:
p4=p3∙v3v4k
p4 = 31,36 · ( 0,104 ) 1,4 = 1,59 бар
0,873
Температура по соотношению для адиабатного процесса:
T4=T3∙v3v4k-1
T4 = 1132 · ( 0,104 ) 0,4 = 483 K
0,873
Внутренняя энергия по (2):
u4 = 347 ∙ 483 = 222 кДж/кг
Энтальпия по (3):
h4 = 486 ∙ 483 = 305 кДж/кг
Энтропия по (4).
s4 = s3 = 444,6 Дж/(кг·К)
Полученные результаты заносим в таблицу:
Таблица 4. Значения параметров и функций состояния в характерных точках цикла
Точка p,
бар υ,
м3/кг t, °C Т, К u,
кДж/кг h,
кДж/кг s,
Дж/(кг·K)
1 0,98 0,873 25 298 214,0 299,5 97,6
2 31,36 0,055 323 596 427,9 599,0 -200,5
3 31,36 0,104 859 1132 813,1 1138,1 444,6
4 1,589 0,873 210 483 346,9 485,6 444,6
3. Рассчитываем изменений функций состояния ∆u, ∆h, ∆s.
Расчет производим по формуле: ∆Z = Zкон − Zнач
Zкон и Zнач − соответственно конечное и начальное состояние функции. Рассчитанные данные помещаем в таблицу 5.
4...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
19 мая 2019
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
ЗАДАНИЕ №1 ГАЗОВЫЙ ЦИКЛ
Рабочее тело обладает свойствами воздуха масса равна 1 кг.docx
2019-05-22 20:27
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4
Положительно
Изначально автор не правильно понял условия задания и соответственно выполнил не так как нужно, но работу переделал, работа очень хорошая, всегда на связи, рекомендую.
Хочешь такую же работу?
300 ₽
