Основи термодинаміки (стр. 2 из 3)

Процес 3-4 проходить адіабатно. Запишемо рівняння адіабати 3-4 і з нього визначимо р₄ Процес 4–1 є ізохорним , тому u₁ = u₄ = 0,12 м³/кг

Визначимо третій параметр стану Т₄ за двома відомими u₄ і Р₄

Величину ентальпії “ і ” та внутрішньої енергії “U” для такого циклу визначаємо відповідно до наступних залежностей

U = C_mυ·t; i = C_mp·t,

де

кДж/кг гр.

1,005 кДж/кг·гр.

U₁= С_mυ·t₁ = 0,71×61=43кДж/кг; U₂ = С_mυ·t₂ = 0,71×159 = 113 кДж/кг;

i₁= C_mp·t₁ = 1,005×61=61 кДж/кг; i₂ = C_mυ·t₂ = 1,005×159 = 160 кДж/кг;

Одержані результати розміщуємо у таблиці.

Визначення допоміжних точок при побудові циклу у координатах Р – υ.

Для одержання проміжної точки “а” в процесі 1 – 2 складаємо рівняння адіабатного процесу для точок 1 і точки “а”. Задаємось довільним значенням питомого об‘єму υ_а в інтервалі від υ₁=0,12 до υ₂=0,06 м³/кг і визначаємо відповідне значення тиску в точці “а”

;

Параметри проміжної точки “б” отримують аналогічно, з рівняння адіабатного процесу (3-4) для точок 3 і “б”

;

Параметри проміжної точки “с” отримують з рівняння ізотермічного процесу (2-3) для точок 2 і “с”

;

Таблиця Параметри стану точок циклу

Точки	Параметри
	Р, ×105 Па	υ, м3/кг	Т, 0К	U, кДж/кг	і, кДж/кг
1	8	0,12	334	43	61
а	12	0,09	-	-	-
2	20	0,062	432	113	160
с	15,5	0,08	-	-	-
3	12	0,1	432	113	160
б	10,5	0,11	-	-	-
4	9,3	0,12	389	82	117

3. Визначення характеристик процесів циклу

Для адіабатного процесу 1 – 2

∆U = U₂ – U₁ = 113 -43= 70 кДж/кг; ∆i = i₂ – i₁ = 160-61=99 кДж/кг;

∆S = S₂ – S₁ = 0, оскільки для адіабати S = const; q = 0, як для адіабатного процесу

l

;

Для ізотермічного процесу 2-3

∆U = U₃ – U₂ = 0 кДж/кг; ∆і = i₃ - i₂ = 0 кДж/кг;

∆S = S₃ – S₂ =

кДж/кг гр;

Для адіабатного процесу 3 – 4

∆U = U₄ – U₃ =82-113 = -31 кДж/кг; ∆i = i₄ – i₃ = 117-160 = -43 кДж/кг;

∆S = S₂ – S₁ = 0, оскільки для адіабати S = const; q = 0, як для адіабатного процесу;

l

;

Для ізохорного процесу 4 – 1

q = C_mυ×(T₁ – T₄) = 0,71×(334 - 389) = -39 кДж/кг;

∆U = U₁ - U₄ = 43-82 = -39 кДж/кг; ∆ і = i₁ - i₄ = 61-117= -56 кДж/кг;

∆S = S₃ – S₂=

l = 0, для ізохорного процесу.

Визначимо проміжну точку а для побудови графіка в T-S координатах, для цього вибираємо довільне значення Т в проміжку 389 до 334 (Т_f=360⁰К):

.

Одержані результати заносимо у таблицю.

Визначення характеристик процесів

Таблиця 2

Процес	∆U,	∆i,	∆S,	q,	l,
1-2	70	99	0	0	-70
2-3	0	0	0,1	59	59
3-4	-31	-43	0	0	31
4-1	-39	-56	-0,1	-39	0
а	Т=3800К DS= -0,1 кДж/кг×гр
Перевірка

Перевірка

Загальна кількість підведеної теплоти (витрати теплоти) у циклі як сума величин q для процесів у яких q > 0

Годинна кількість підведеної теплоти при витратах робочого тіла в циклі

М= 4360 кг/год (1,21 кг/с)

= 1,21·59 = 71 кВт.

Питомі витрати теплоти на виробництво 1 кДж/кг корисної роботи в циклі

ККД циклу

Годинні витрати палива з теплотою згорання

=37000 кДж/кг для здійснення циклу

Після цього малюємо на міліметровому папері графіки зі сторінки 9 цієї контрольної (це не писати).