Точка 5
; ; ; .
Результаты расчета заносятся в таблицу 1. Таблица 1 Значения параметров и функций состояния в характерных точках цикла
3. Определение функции состояния рабочего тела в характерных точках цикла (). а) Внутренняя энергия ():
б) Энтальпия ():
в) Энтропия (). Принимаем, что теплоемкость рабочего тела не зависит от температуры, тогда , , и: ; ; ; ; .
Найденные значения функций состояния рабочего тела заносятся в таблицу 1. 4. Изменение функций состояния в каждом процессе цикла определяются как разность значений этих функций в конечной и начальной точках процесса . Результаты этих вычислений заносятся в таблицу 2. Таблица 2 Изменение функций процесса и состояния в процессах цикла
5. Находим термодинамическую , потенциальную работы и теплообмен во всех процессах цикла. Процесс 1-2 – политропное сжатие. Характеристика сжатия
; ; ; .
Процесс 2-3 – изохорный подвод теплоты.
; ; .
Процесс 3-4 – изобарный подвод теплоты.
; ; .
Процесс 4-5 – политропное расширение. Характеристика расширения ; . ; .
Процесс 5-1 – изохорный отвод теплоты.
; ; .
Результаты вычислений заносятся в таблицу 2. Проверка полученных результатов проводится по первому началу термодинамики для каждого процесса и цикла в целом
, .
Проверка полученных результатов показывает, что относительная погрешность расчетов, наличие которой связано с проводимыми округлениями, составляет , что допустимо для приближенных термодинамических расчетов. 6. Определяем работу цикла , термический КПД цикла и КПД цикла Карно :
или , где – удельное количество подведенной теплоты, ; или .
7. Изобразим цикл поршневого ДВС в координатах и Рис. 6. Термодинамический цикл поршневого ДВС со смешанным подводом теплоты
а) Расчет промежуточных точек для построения цикла в координатах . Промежуточная точка в процессе политропического сжатия 1-2 Выбираем , тогда из уравнения политропы
.
Промежуточная точка в процессе политропического расширения 4-5 Принимаем , тогда из уравнения политропы
.
б) Расчет промежуточных точек для построения цикла в координатах . Промежуточная точка в процессе 1-2 Принимаем , тогда:
, ,
Промежуточная точка в процессе изохорного подвода теплоты 2-3 Принимаем . Так как ,
, . Промежуточная точка в процессе изобарного подвода теплоты 3-4 Принимаем , при этом:
, .
Промежуточная точка в процессе 4-5 Принимаем . При этом:
,
Промежуточная точка в процессе изохорного отвода теплоты 5-1 Принимая , и учитывая, что , получим:
, .
8. Проведем расчет термодинамического цикла поршневого ДВС с изотермическим расширением рабочего тела в процессе 4-5. При данном изменении в цикле определяем термодинамические параметры состояния в точке 5′:
; ; .
Рассчитываем термодинамическую работу и теплообмен . Процесс 4-5 ′
.
|