Федеральное агентство по образованию РФ
Ангарская государственная техническая академия
Кафедра «Управление на автомобильном транспорте»
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
По дисциплине: «ТРАНСПОРТНАЯ ЭНЕРГЕТИКА»
«Организация перевозок и управление на транспорте»
Выполнил:
студент гр. УАТу-07-1
Чернов И.И.
Проверил:
Доцент Щербин С.А.
Ангарск 2009
СОДЕРЖАНИЕ
ЗАДАНИЕ 1 | 2 |
ЗАДАНИЕ 2 | 11 |
ЗАДАНИЕ 3 | 13 |
ЛИТЕРАТУРА | 17 |
В одном температурном диапазоне осуществляются четыре цикла, изображенных на рис. 19: цикл Карно, цикл Отто, цикл Дизеля, цикл газотурбинной установки.
Произвести термодинамический анализ циклов: определить параметры состояния рабочего тела в характерных точках, совершаемую работу, количество подведенной и отведенной теплоты, термический кпд, степень сжатия, степень предварительного расширения и степень повышения давления.
Завершив расчетную часть, необходимо заполнить таблицу с основными результатами, построить рассмотренные циклы в масштабе на pυ-диаграмме. Произвести анализ полученных результатов и сделать письменный вывод о том, какой цикл наиболее эффективен в данных условиях, с объяснением причин различий в значениях термического кпд, указанием достоинств и недостатков реально действующих тепловых двигателей (карбюраторного, дизельного, ГТУ).
Исходные данные для расчета приведены в табл. 1.
Таблица 1
Исходные данные к заданию 1
Номер варианта | к | R, Дж/(кг·К) | t1, оС | р1, МПа | t3, оС | р3, МПа | , Дж/(кг·К) |
9 | 1,4 | 287 | 27 | 0,1 | 1960 | 6.1 | 720 |
Последовательность расчета
1. Расчет параметров состояния рабочего тела в характерных точках циклов.
1.1. Удельный объем рабочего тела в начальном состоянии (точка 1)
, м3/кг..
1.2. Параметры состояния рабочего тела в конце процесса сжатия.
Поскольку процесс 2-3 изотермический, то T2 = T3;
, м3/кг; , Па. ; = 86293512,20.Цикл Отто (точка 2/).
Так как сгорание топлива (процесс 2/-3) происходит при постоянном объеме, то
, м3/кг; , Па; , К. ; ;Цикл Дизеля и газотурбинной установки (точка 2//).
Так как сгорание топлива (процесс 2//-3) происходит при постоянном давлении, то
; , м3/кг; , К. ; = 883,371.3. Удельный объем рабочего тела в конце процесса подвода теплоты (сгорания топлива), точка 3
, м3/кг. = 0,13.1.4. Параметры состояния рабочего тела в конце процесса адиабатного расширения.
Поскольку процесс 4-1 изотермический, то T4 = T1;
, м3/кг; , Па. ; .Цикл Отто и цикл Дизеля (точка 4/).
Так как отвод теплоты от рабочего тела (процесс 4/-1) происходит при постоянном объеме, то
; , Па; , К. ; .Цикл газотурбинной установки (точка 4//).
Так как отвод теплоты от рабочего тела (процесс 4//-1) происходит при постоянном давлении, то
; , м3/кг; , К. ; .2. Расчет основных термодинамических характеристик двигателей внутреннего сгорания
2.1. Цикл Карно:
– удельное количество теплоты, подведенной при постоянной температуре (процесс 2-3)
Дж/кг; ;– удельное количество теплоты, отведенной при постоянной температуре (процесс 4-1)
Дж/кг; ;– термический коэффициент полезного действия
, проверка: ; , проверка: ;– удельная работа цикла
Дж/кг.2.2. Цикл Отто:
– удельное количество теплоты, подведенной при постоянном объеме (процесс 2/-3)
Дж/кг; ;– удельное количество теплоты, отведенной при постоянном объеме (процесс 4/-1)
Дж/кг; ;– степень сжатия
;– степень предварительного расширения
– степень повышения давления
– термический коэффициент полезного действия
, проверка: ;