Logo GenDocs.ru

Поиск по сайту:  


Загрузка...

Контрольная работа - Газовый цикл - файл 1.doc


Контрольная работа - Газовый цикл
скачать (286.5 kb.)

Доступные файлы (1):

1.doc287kb.22.11.2011 02:17скачать

содержание
Загрузка...

1.doc

Реклама MarketGid:
Загрузка...
Белорусский Национальный Технический университет

Факультет технологий управления и гуманитаризации

Кафедра «ЮНЕСКО»

«Энергосбережение и возобновляемые источники энергии»

Контрольная работа
по «Термодинамике»
«Газовый цикл»



Минск 2010

Условия задания.

Сухой воздух массой 1кг совершает прямой термодинамический цикл, состоящий из четырех последовательных процессов.

Требуется:

1) рассчитать давление р, удельный объем v, температуру Т воздуха для основных точек цикла;

2) для каждого из процессов определить значения показателей политропы n, теплоемкости С, вычислить изменение внутренней энергии u,энтальпии ∆i, энтропииs, теплоту процесса q, работу процесса l, располагаемую работу lо;

3) определить суммарные количества теплоты подведенной q´ и отведенной q", работу цикла lц, располагаемую работу цикла l, термический к.п.д. цикла ηt, среднее индикаторной давление Pi;

4) построить цикл в координатах: а) lg vlg p; б) vp, используя предыдущее построение для нахождения координат трех-четырех промежуточных точек на каждом из процессов; в) s-T, нанеся основные точки цикла и составляющие его процессы;

5) используя vp- и sT-диаграммы, графически определить величины, указанные в п.2 и 3, и сопоставить результаты графического и аналитического расчетов;

6) для одного из процессов цикла привести схему его графического расчета по sT-диаграмме, изобразив на схеме линию процесса, вспомогательные линии изохорного и изобарного процессов, значения температур в начале и в конце процесса, отрезки, соответствующие изменению энтропии в основном и вспомогательных процессах, площадки, соответствующие теплоте процесса, изменению внутренней энергии и энтальпии, и указать числовые значения величин, взяв их с sT-диаграммы.

Принять газовую постоянную равной 0,287 кДж/(кг·К), теплоемкость при постоянном давлении равной 1,025кДж/(кг·К).
Исходные данные:
Вариант 24
Задание параметра в основных точках:

p1=1,2 МПа;

v1=0,08 м3/кг;

p2=1,4 МПа;

T3=423 К.
Тип процесса:

1-2 - изохорный;

2-3 - изобарный;

3-4 - изохорный;

4-1 - изобарный.
Решение.
1. Параметры во всех характерных точках цикла
а) Процесс 1–2:

Так как по условию данный процесс изохорный, то:



По уравнению состояния находим температуру в точках 1 и 2:

,

где R – газовая постоянная (по условию 0,287 кДж/(кг∙К)).



.
б) Процесс 2-3:

Так как по условию данный процесс изобарный, то:



По уравнению состояния находим объем в точке 3:

,


в) Процесс 3–4:

Так как по условию данный процесс изохорный, то:



По уравнению состояния находим температуру в точках 4:


Результаты расчётов приведены в таблице 1.


2. Показатель политропы, теплоёмкость, изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии, теплота процесса, работа процесса, располагаемая работа.
а) Значение показателя политропы n:

Процессы 1–2; 3–4 (изохорные процессы):

Так как в изохорном процессе , значит , значит , значит чтобы обратились в 1, n должно быть .
Процессы 2–3; 4–1 (изобарные процессы):

Так как в изобарном процессе .

б) Значение теплоёмкости С:

Процессы 2–3; 4–1 (изобарные процессы):

(из условия);

Процессы 1–2; 3–4 (изохорные процессы):

.


в) Изменение внутренней энергии :

;

Процессы 1–2; 3–4 (изохорные процессы):

;

;

Процессы 2–3; 4–1 (изобарные процессы):

;

.

г) Изменение энтальпии :

Процессы 1–2; 3–4 (изохорные процессы):

;

;

Процессы 2–3; 4–1 (изобарные процессы):

;

;
д) Изменение энтропии :

Процессы 1–2; 3–4 (изохорные процессы):

Изменение энтропии газа в изохорном процессе может быть определено по следующей формуле:

;

;
Процессы 2–3; 4–1 (изобарные процессы):

Изменение энтропии газа в изохорном процессе может быть определено по следующей формуле:

;;
е) Теплота процесса :

Процессы 1–2; 3–4 (изохорные процессы):

;

;

Процессы 2–3; 4–1 (изобарный процессы):

;

;
ж) Работа процесса :

Процессы 1–2; 3–4 (изохорные процессы):

Процессы 2–3; 4–1 (изобарные процессы):

;

;
з) располагаемая работа :

Процессы 1–2; 3–4 (изохорные процессы):

;

;
Процессы 2–3; 4–1 (изобарные процессы):
Результаты расчётов приведены в таблице 2.

3. Суммарное количество теплоты подведенной и отведенной, работа цикла, располагаемая работа цикла, термический КПД цикла, среднее индикаторное давление.
а) Суммарное количество теплоты подведённой и отведённой

Выше по расчётам в пункте 2 видно, что теплота подводится только в процессах 1–2 и 2-3, а отводится только в процессе 3-4 и 4-1, следовательно:




б) Суммарная работа цикла

Суммарную работу цикла находим по формуле:


в) Термический КПД цикла

Термический КПД цикла определяется из соотношения:

.
г) Среднее индикаторное давление

Среднее индикаторное давление определяется по формуле:


Результаты расчётов приведены в таблице 3.
4. Результаты расчётов

Таблица 1

Точки

p, МПа

v,

Т, К

1







2







3







4








Таблица 2

Процессы

n

C,

кДж/(кг∙К)

u,

кДж/кг

i,

кДж/кг

s,

кДж/(кг∙К)

q,

кДж/кг

l,

кДж/кг

lo,

кДж/кг

1–2



0,738









0



2–3

0

1,025











0

3–4



0,738









0



4–1

0

1,025











0

Сумма














Таблица 3

Наименование величины

Обозначение

Единица

Значение

Подведённое количество теплоты



кДж/кг



Отведённое количество теплоты



кДж/кг



Работа цикла



кДж/кг



Термический КПД







Среднее индикаторное давление

Pi

МПа




В числители приведены значения параметров полученные аналитическим способом, а в знаменателе графическим.
  1. ^

    Список использованных источников





  1. Кириллин В.А., Сычев В.В., Шейндлин А.Е. Техническая термодинамика. Учебник.-4-е изд., перераб. - М.: Энергоатомиздат, 1983. - 416 с.

  2. Крутов В.И., Исаев С.И., Кожинов И.А. и др.; Под ред. В.И. Крутова техническая термодинамика. Учебник.- 3-е изд.. перераб. и доп. М.: Высш. шк., 1991.-384 с.

  3. Сборник задач по технической термодинамике. Учебное пособие./Андрианова Т.Н., Дзампов Б.В., Зубарев В.Н., Ремизов С.А.- 3-е изд., перераб.- М.: Энергоиздат, 1981. - 240 с.

  4. Ривкин С.Л. Термодинамические свойства газов: Справочник.- 4-е изд.- М.: Энергоатомиздат, 1987.- 288 с.

  5. Хутская Н.Г., Погирницкая С.Г. Расчет термодинамических процессов идеального газа :Методическое пособие.- Минск, БГПА, 1998.-28 с.

  6. Хутская Н.Г., Кривошеев Ю.К. Лабораторный практикум по термодинамике. Методическое пособие для студентов специальности Т 22.01"Энергоэффективные технологии и энергетический менеджмент" – Минск: БНТУ, 2001.



Скачать файл (286.5 kb.)

Поиск по сайту:  

© gendocs.ru
При копировании укажите ссылку.
обратиться к администрации
Рейтинг@Mail.ru