Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Астраханский Государственный Технический Университет
Кафедра Теплотехники и Теплоэнергетики
Расчет теоретического цикла ДВС.
Пояснительная записка к курсовой работе по дисциплине
«Техническая термодинамика»
Выполнил:
студент гр. ЗТЕТ-31Б
Солодов В.В
Проверил:
проф. Ильин Р.А.
Астрахань 2014 г.
Циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
Исходные данные:
Рассчитать цикл поршневого двигателя внутреннего сгорания, если начальное давление – P1=0,09МПа, начальная температура – T1=270К, степень сжатия - =16, степень повышения давления - =1,6, степень предварительного расширения - =1,9. Рабочее тело – воздух. Rв=287Дж/(кг·К); Ср=1,01 кДж/(кг·К); Сv=0,72кДж/(кг·К); n1=1,32(сжатие); n2=1,4 (расширение);
А. Цикл ДВС с подводом теплоты при р=const.
Б. Цикл ДВС с подводом теплоты при .
В. Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты.
Г. Цикл ДВС с турбонаддувом и продолженным расширением газов.
Определить:
РЕШЕНИЕ:
Для того чтобы рассматривать термодинамические циклы необходимо работу тепловых машин идеализировать. Эта идеализация сводится к тому, что в идеальных термодинамических циклах:
- процессы протекают во всех своих стадиях с постоянным количеством рабочего тела;
- отбрасывается возможность сгорания топлива, в связи с чем химический состав рабочего тела принимается постоянным при всех стадиях термодинамического цикла. Процесс сгорания при этом заменяется подводом теплоты к рабочему телу через стенки цилиндра от некоторого фиктивного горячего источника теплоты;
- процессы сжатия и расширения рабочего тела принимаются адиабатными;
- удаление отработавшего рабочего тела не учитывается и заменяется отводом теплоты от рабочего тела через стенки цилиндра к так называемому холодному источнику теплоты (холодильнику);
- теплоемкости рабочих тел принимаются не зависящими от температуры;
- рабочим телом является идеальный газ.
. Цикл ДВС с подводом теплоты при р=const.
Параметры точки 1:
Р1=0,09МПа; Т1=270К;
Параметры точки 2:
Параметры точки 3:
Р2=Р3=3,5МПа;
Параметры точки 4:
Удельная работа расширения:
Удельная работа сжатия:
Полезная удельная работа:
Удельное количество подведенной теплоты:
Удельное количество отведенной теплоты:
Полезно использованное удельное количество теплоты:
Среднее индикаторное давление в цикле:
Термический КПД цикла:
КПД цикла Карно:
Изменение внутренней энергии:
Изменение энтальпии:
Изменение энтропии:
Средняя интегральная температура подвода теплоты:
Средняя интегральная температура отвода теплоты:
Цикл ДВС с подводом теплоты при .
Параметры точки 1:
Р1=0,09МПа; Т1=270К;
Параметры точки 2:
Параметры точки 3:
Параметры точки 4:
Удельная работа расширения:
Удельная работа сжатия:
Полезная удельная работа:
Удельное количество подведенной теплоты:
Удельное количество отведенной теплоты:
Полезно использованное удельное количество теплоты:
Среднее индикаторное давление в цикле:
Термический КПД цикла:
КПД цикла Карно:
Изменение внутренней энергии:
Изменение энтропии:
Средняя интегральная температура подвода теплоты:
Средняя интегральная температура отвода теплоты:
Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты.
Параметры точки 1:
Р1=0,09МПа; Т1=270К;
Параметры точки 2:
Параметры точки 3:
Параметры точки 4:
Параметры точки 5:
Удельная работа сжатия:
Удельная работа расширения:
Полезная удельная работа:
Удельное количество подведенной теплоты:
Удельное количество отведенной теплоты:
Полезно использованное удельное количество теплоты:
Среднее индикаторное давление в цикле:
Термический КПД цикла:
КПД цикла Карно:
Изменение энтропии:
Изменение внутренней энергии:
Средняя интегральная температура подвода теплоты:
Средняя интегральная температура отвода теплоты:
Цикл ДВС с турбонаддувом и продолженным расширением газов.
Термодинамический цикл с продолженным расширением может быть осуществлен в комплексной установке двигателя и турбонагнетателя, состоящего из газовой турбины и компрессора (рис. 1, рис. 2). В газовой турбине происходит дальнейшее расширение газов, а полученная при этом энергия расходуется на привод нагнетателя для наддува двигателя. Циклы установки с продолженным расширением, переменным и постоянным давлением газов перед турбиной представлены соответственно на рис. 1 и на рис. 2. Расчет характерных точек аналогичен, рассмотрен выше циклам. Определим термический КПД цикла с продолженным расширением, переменным и постоянным давлением газов перед турбиной:
где bf - продолженное расширение газа на лопатках турбины; f0 – отвод теплоты при р = const; 0а – адиабатное сжатие воздуха в нагнетателе; - общая степень сжатия.
Из сравнения выражений для КПД обобщенного цикла и цикла с продолженным расширением газов видно, что КПД последнего выше. Это относится также к циклу с продолженным расширением, когда давление перед турбиной поддерживается постоянным, и кинетическая энергия отработавших газов не используется на лопатках турбины (рис.2).
Список литературы:
1. В.В. Нащекин. Техническая термодинамика и теплопередача.
2. Методическое пособие и задания для студентов специальностей 1-43 01 05 «Промышленная теплоэнергетика», Минск 2010.