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 3: Цикл Дизеля




р1 = 0,9·105 Па;

V 1 = ?

Т1 = 320 К;

p2 = ?

V2 = ?

T2 = ?

p3 = ?

V3 = ?

T3 = ?

р4 = ?

V4 = ?

T4 = ?

Vh = ?

Qн = ?

Qх = ?

L0 = ?

р0 = ?

h = ?

e = 12,0;

ρ = 2,0;

Решение:

Цикл состоит из двух адиабатных процессов (1®2 и 3®4), одного изобарного (2®3) и одного изохорного (4®1). Характеристики цикла: e = V1/ V2; ρ = V3/V2.

Напишем уравнение состояния для точки 1: p1·V1 = (M/μ)1, откуда определим V1 = (M/p1μ) 1= (1,0/0,9·105×29)8314·320 = 1,02 м3.

По степени сжатия e определим V2 = V1/e = 1,019/12,0 = 0,085 м3.

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

k = ср/сv = 1024/716 = 1,43;

p2 = p1(V1/V2)k = 0,9·105·121,43 = 31,44·105 Па;

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

Т2 = Т1 (V1/V2)k-1 = 320·121,43-1 = 932 К.

Поскольку процесс 2®3 протекает при постоянном давлении

р3 = р2 = 31,4·105 Па.

Используя степень предварительного расширения, определим V3 = ρV2 = 2,0×0,085 = 0,17 м3.

Напишем уравнение изобарного процесса 2®3: Т2/V2 = T3/V3, и определим:

Т3 = (V3/V2)Т2 = ρ Т2 = 2,0×932 = 1864 К.

Поскольку процесс 4®1 протекает при постоянном объеме

V4 = V1 = 1,02 м3.

Используя уравнения адиабатного процесса 3®4, определим:

р4 = p3(V3/V4)k = 31,44·105(0,17/1,02)1,43 = 2,428·105 Па;

Т4 = Т3 (V3/V4)k-1 = 1864(0,17/1,02)1,43-1 = 863 К.

Рабочий объем цилиндра:

Vh = V1 -V2 = 1,02 – 0,085 = 0,93 м3.

Тепло в цикле Дизеля подводится в ходе изобарного процесса 2®3. Количество подведенного тепла определяется по формуле:

Qн = Мср(Т3Т2) = 1,0×1024(1864 – 932) = 950460 Дж.

Тепло в цикле Дизеля отводится в ходе изохорного процесса 4®1. Количество отведенного тепла определяется по формуле:

Qх = Мсv(Т1Т4) = 1,0×716(320–863) = - 388788 Дж.

Работа цикла:

L0= L2®3 + L3®4 + L1®2 = р2(V3V2)+( + = 31,44·105(0,170 – 0,085) + = 561672 Дж.

Или по формуле :

QнQх = 950460 – 388788 = 561672 = Дж.

Определим среднее давление цикла по формуле:

Коэффициент полезного действия (2.3.3):

.

 

Указание: При построении диаграммы реального цикла (схематически показан тонкими линиями) следует учесть, что из-за опережения подачи топлива процесс сгорания начинается на линии сжатия, характеризуется переменными скоростями: сначала подвод тепла интенсивнее, затем - медленнее.

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

 







Дата добавления: 2015-08-29; просмотров: 449. Нарушение авторских прав


Рекомендуемые страницы:


Studopedia.info - Студопедия - 2014-2020 год . (0.002 сек.) русская версия | украинская версия