Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Пример 2: Цикл Отто




 
р1 = 105 Па;

V 1 = ?;

Т1 = 373 К;

 
p2 = ?

V2 = ?

 
T2 = ?

 
p3 = ?

V3 = ?

 
 
T3 = ?

P4 = ?

V4 = ?

T4 = ?

Vh = ?

 
Qн = ?

 
 
 
Qх = ?

 
L0 = ?

р0 = ?

h = ?

 
e = 6,0;

l = 1,6;

 

Решение:

Цикл состоит из двух адиабатных процессов (1®2 и 3®4) и двух изохорных (2®3 и 4®1) . Характеристики цикла: e = V1/ V2; l = р3/р2.

Напишем уравнение состояния для точки 1: p1·V1 = (M/μ)1, откуда определимV1=(M/p1μ)1=(1,0/105×29)8314·373 = 1,07 м3.

По степени сжатия e определим V2 = V1/e = 1,07/6,0 = 0,18 м3.

Поскольку процессы 2®3 и 4®1 протекают при постоянных объемах

V3 = V2 = 0,18 м3; V4 = V1 = 1,07 м3.

Напишем уравнение адиабатного процесса 1®2: p1V1k = p2V2k, и определим:

k = ср/сv = 1024/716 = 1,43;

p2 = p1(V1/V2)k = 105·61,43 = 12,96·105 Па;

Напишем уравнение адиабатного процесса 1®2 в ином виде: Т1V1k-1 = Т2V2k-1, и определим:

Т2 = Т1 (V1/V2)k-1 = 373·61,43-1 = 806 К.

Используя степень повышения давления, определим р3 = lр2 = 1,6×12,96·105 = 20,74·105 Па.

Напишем уравнение изохорного процесса 2®3: р2/Т2 = р3/Т3, и определим:

Т3 = (р3/р2)Т2 = l Т2 = 1,6×806 = 1290 К.

Используя уравнения адиабатного процесса 3®4, определим:

р4 = p3(V3/V4)k = 20,74·105(0,18/1,07)1,43 = 1,60·105 Па;

Т4 = Т3 (V3/V4)k-1 = 1290(0,18/1,07)1,43-1 = 597 К.

Рабочий объем цилиндра (2.2.2):

Vh = V1 -V2 = 1,07 – 0,18 = 0,89 м3.

Количество подведенного тепла в цикле Отто определяется по формул):

Qн = Мсv(Т3Т2) = 1,0×716(1290 – 806) = 346544 Дж.

Количество отведенного тепла определяется по формуле:

Qх = Мсv(Т4Т1) = 1,0×716(597 – 373) = 160384 Дж.

Работа цикла (2.2.9):

L0= L3®4 + L1®2 = + = = 186350 Дж.

Или:

L0 = Qн - Qн = 346544 – 160384 = 186160 = Дж.

Среднее давление цикла (2.2.8):

р0= L0/Vh = 186160/0,89 = 191574 Па или 1,9×105 Па.

Для проверки определим среднее давление цикла по формуле:

Па.

Коэффициент полезного действия двигателя (2.2.6):

.

Возможно определение коэффициента полезного действия двигателя по формуле:

 

Указание: При построении диаграммы реального цикла (схематически показана тонкими линиями) следует учесть, что реальный цикл по существу является разомкнутым. В нем присутствует процесс впуска (0®1) и выпуска (4®0).

В реальном цикле процессы сжатия и расширения протекают при наличии теплообмена между газом и стенками цилиндра, в результате теплообмена эти процессы протекают по политропам с переменными показателями. Из-за опережения зажигания процесс сгорания начинается на линии сжатия, характеризуется конечными скоростями и заканчивается на линии расширения.

Из-за открытия выпускного клапана ранее достижения поршнем нижней мертвой точки давление в цилиндре уменьшается быстрее, чем в идеальном (т. 4).







Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 529. Нарушение авторских прав; Мы поможем в написании вашей работы!


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2021 год . (0.004 сек.) русская версия | украинская версия