Материал: 661

Внимание! Если размещение файла нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам

 

 

 

 

T

 

 

 

n2

1385 1,25

 

 

 

 

 

 

n

 

1

 

p

p

 

b

 

 

2

 

 

0,86

 

 

 

 

5,94 бар;

 

 

 

 

 

 

295

 

 

b

 

 

a T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

T

1

 

 

 

 

1385 0,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1 n

 

 

 

b

 

 

 

b

 

 

 

2

 

0,984

 

 

 

 

0,669 м3/кг.

 

 

 

295

 

 

 

a T

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

 

 

 

 

Делаем проверку:

RTb 2871385 669 м3/кг. b pb 103 5,94

2. Определяем количество тепла q2, отводимого в процессе ВА: q2 c2(Tb Ta) 0,6458(1385 295) 703,9 кДж/кг.

3. По формуле (20) определяем термический КПД исследуемого цикла при с const:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c T

 

 

 

 

 

q

 

 

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2 a

 

 

 

 

1

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

c T k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

1

a a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,10

 

 

 

 

 

0,6458295

 

 

 

 

 

 

1400

 

 

 

 

0,90

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

0,497

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,40

 

 

 

 

 

 

1400

 

 

 

 

 

 

0,78932958,5

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Делаем проверку:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

1

q2

 

1

703,9

 

0,497.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1400

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4. Полезная работа за цикл будет равна:

 

 

 

lt

 

q1 t 1400 0,497 696,1 кДж/кг.

 

 

 

Делаем проверку:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lt

 

q1 q2

1400 703,9 696,1 кДж/кг.

 

 

5. Так как в нашем случае max a, min c , то среднее теоретическое давление за цикл будет равно:

20

pt

lt

696,1

 

8,02 бар.

 

 

 

 

 

100( a c)

100 (0,984 0,116)

Расчет цикла при с const

закончен.

Сведём полученные

результаты в табл. 1.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 1

 

Параметры характерных точек цикла

 

 

 

 

 

 

 

 

Определяемые величины

 

Обозначения

Единица

 

Результаты расчета

 

измерения

 

Параметры характерных точек цикла:

точка А

точка С

точка Z

точка В

Термический КПД

Удельная работа

Количество отводимого тепла Среднее теоретическое

давление за цикл

a pa ta

c pc tc

z

pz tz

b pb tb

t

lt

q2

pt

м3/кг

0,984

бар

0,86

ºС

22

м3/кг

0,116

бар

17,15

ºС

422

м3/кг

0,159

бар

44,4

ºС

2197

м3/кг

0,669

бар

5,94

ºС

1112

-0,497

кДж/кг

696,1

кДж/кг

703,9

бар

8,02

21

Изображение цикла в координатах p

Для построения цикла в координатах p известны параметры характерных точек A, C, Z, B.

Параметры дополнительных точек вычисляем по формулам, приведенным ранее. Результаты подсчета представляем в виде таблиц. В табл. 2 приведен подсчет координат точек для цикла, осуществляемого при с const.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 2

 

Параметры дополнительных точек цикла

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Процесс

 

Точки на

линии

Давление

 

 

Удельный объем

 

процесса

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адиабата АС

 

А

 

0,86

 

 

 

 

0,984

 

 

 

 

 

 

 

 

С

 

17,15

 

 

0,116

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,86 17,15

 

3,84

 

0,984 0,116

 

0,334

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,84

 

 

 

 

 

 

 

 

0,573

 

 

3

 

 

 

 

0,86 3,84

 

 

 

0,984 0,334

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,11

 

 

 

 

 

 

 

 

0,199

 

 

 

 

 

 

17,15 3,84

 

 

0,116 0,334

Политропа CZ

 

C

 

17,15

 

 

0,116

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44,4

 

 

 

0,159

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Z

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

27,6

 

 

 

 

 

 

 

 

0,136

 

 

1

 

 

17,15 44,4

 

 

0,116 0,159

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

21,8

 

 

 

 

 

 

 

0,126

 

 

 

 

17,15 27,6

 

0,116 0,136

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

44,4 27,6

 

35,3

 

0,159 0,136

 

0,147

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Адиабата ZB

 

Z

 

44,4

 

 

 

 

 

0,159

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,94

 

 

 

 

 

0,669

 

 

 

 

 

 

 

B

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

16,5

 

 

 

 

 

 

 

 

0,326

 

 

1

 

 

 

44,4 5,94

 

 

 

 

0,159 0,669

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

27,1

 

 

 

 

 

0,238

 

 

 

 

44,4 16,5

 

 

 

 

0,159 0,326

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5,94 16,5 9,88

 

0,669 0,326

 

0,467

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Политропа BA

 

B

 

5,94

 

 

 

 

 

0,669

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,86

 

 

 

 

 

0,984

 

 

 

 

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3,84

 

 

 

 

 

 

 

 

0,811

 

 

1

 

 

 

5,94 0,86

 

 

 

0,669 0,984

 

 

 

2

 

 

 

 

 

3,66

 

 

0,734

 

 

 

 

5,94 2,26

 

 

0,669 0,811

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,86 2,26

1,39

 

0,984 0,811 0,892

 

 

 

 

 

 

 

Изображение цикла в координатах T s

22

Строить изображение цикла в координатных осях T s начинаем с нанесения на нее точки А так, чтобы ордината ее с учетом принятого масштаба равнялась TaK, а абсцисса – некоторой

произвольной величине sa (см. рис. 3). Далее, на вертикальной

прямой, проходящей через точку А, отмечается точка С конца процесса адиабатного сжатия. После этого опредляем координаты промежуточных точек политроп CZ и BA, по которым подводится и отводится тепло.

si c lnTi T .

Ti

Результаты подсчета при с const представлены в табл. 3. при этом для политропы CZ ранее получили с1 0,7893 кДж/(кг·ºС), а

для политроп ВА соответственно с2 0,6458 кДж/(кг·ºС).

 

 

Параметры дополнительных точек цикла

Таблица 3

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Участок

 

Ti

T

Ti T

 

si

политропы

 

 

Политропа CZ

 

 

 

 

 

С–1

 

695

300

995

 

0,283

1–2

 

995

300

1295

 

0,207

2–3

 

1295

300

1595

 

0,163

3–4

 

1595

300

1895

 

0,134

4–5

 

1895

300

2195

 

0,115

5–Z

 

2195

275

2470

 

0,093

Политропа ВА

 

 

 

 

 

А–1

 

295

300

595

 

0,452

1–2

 

595

300

895

 

0,264

2–3

 

895

300

1195

 

0,172

3–В

 

1195

190

1385

 

0,096

Изменение

энтропии за процесс CZ составляет si 0,995, а

за процесс ВА -

ВА si 0,984. Так как расхождение составляет

около 1%, то можно считать, что расчет выполнен правильно.

Исследование влияния ta и c1/cv на показатели цикла

23

Величины t , lt и pt при заданных заданием значениях ta 22 ºС и c1cv 1,1 определены выше и соответственно равны: t 0,497; lt 696,1 кДж/кг; pt 8,02 бар.

Принимая дополнительно c1cv 1,0 и c1cv 1,2, определяем

показатели цикла, когда ta 28 ºС; ta 72

ºС; ta 122 ºС ; ta 172

ºС, сохраняя при этом исходные значения ра, а,

с2 /сv , q1.

 

 

 

Результаты расчета сводим в табл. 5.

 

 

 

 

Таблица 4

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Результаты расчета

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c1 cv

 

Определяемые

 

 

 

 

 

 

Принятые значения ta

ºС

 

 

 

 

 

величины и расчетные

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

- 28

 

+ 22

 

72

 

122

 

172

 

 

формулы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,0

 

 

 

 

 

 

 

 

c2Ta

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

t

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,528

 

0,534

 

0,543

0,544

 

0,545

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

c1

c2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

q

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

k 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

c1Ta a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

lt q1 t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

740,0

 

748,0

 

760,0

761,5

 

763,0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

c

 

a 1

 

 

RTa

 

0,723

 

0,868

 

1,016

1,164

 

1,311

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

a

 

 

 

 

p

a

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

p

 

 

 

 

 

 

lt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10,4

 

8,63

 

7,48

6,54

 

5,82

 

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

100

a

c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,1

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,482

 

0,497

 

0,505

0,512

 

0,516

 

 

lt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

675,0

 

696,1

 

707,5

717,0

 

722,0

 

 

a c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,723

 

0,868

 

1,016

1,164

 

1,311

 

 

pt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9,33

 

8,02

 

6,95

6,16

 

5,51

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1,2

 

t

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,440

 

0,458

 

0,472

0,484

 

0,491

 

 

lt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

616,5

 

641,0

 

661,0

681,5

 

687,5

 

 

a c

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

0,723

 

0,868

 

1,016

1,164

 

1,311

 

 

pt

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

8,52

 

7,38

 

6,51

5,84

 

5,25

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

24