Реферат: Расчет круговых процессов - Refy.ru - Сайт рефератов, докладов, сочинений, дипломных и курсовых работ

Расчет круговых процессов

Рефераты по промышленности и производству » Расчет круговых процессов

ОТЧЕТ ПО ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ:

«РАСЧЕТ КРУГОВЫХ ПРОЦЕССОВ»

Исходные данные расчета.

ε= 12,2

λ= 1,0

ρ= 1,4

R=208

В качестве рабочего тела выбран аргон. Теплофизические параметры рабочего тела указаны в пунктах 8, 9, 10 взяты из справочника.


Расчет термодинамических параметров по точкам цикла.

Давление и температура начальной точки заданы.

Абсолютная температура

Удельный объем

Удельная внутренняя энергия, энтальпия и энтропия рабочего тела определены с точностью до произвольных постоянных. Для идеального газа принимается. Что эти величины обращаются в нуль при н.у., т.е. при

С учетом принятых начальных условий находим:

u= = 314*7= =2.198 ;

h= 3.661

Считая, что рабочее тело переходит в состояние «0»из состояния при нормальных условиях из н.у., находим:

s=

Переход из состояния 0 в состояние 1 – политропное сжатие, т.е. процесс для которого


; ⟹ = 0.08* = 2.655 МПа

Степень сжатия известна поэтому = = 0,060

Температуру определяем из уравнения состояния:

= 766 K=493°C

= = 257839 =257,839


=

= -0,14

В состоянии 2 рабочее тело переходит по изохоре, степень повышения давления λ= 1,0:

= 0,060 ; λ* = 1.0*2.655= 2.655 МПа

Температуру определим из уравнения состояния:

= = 766 K=493°C

:

= = 154802 =

=

= -0,14

Из состояния 2 в состояние 3 рабочее тело переходит по изобаре со степенью предварительного расширения ρ= 1,4

= 2.655 МПа

= ρ* = 1,4*0,06= 0,084

= = 1072 K=799°C

= = 250886 =250,886

= = 523 *799= 417877 =417,877

=

= 0,036

Расширение из состояния 3 до состояния 4 проходит по политропе с показателем политропы до удельного объёма

= = 0,728

2,655* = 0,129 МПа

= = 452 K=179°C

= = 56206 = 56,206

= = 523 179= 93617 =93,617

=

= 0,213

Расчет параметров по точкам завершен.


Результаты расчета термодинамических параметров рабочего тела в характерных точках цикла занесем в таблицу:

p, МПа Т, К t°C ν,

u,

h,

s,

0 0.080 280 7 0.728 2.198 3.661 0.062
1 2.655 766 493 0.060 154.802 257.839 -0.140
2 2.655 766 493 0.060 154.802 257.839 -0.140
3 2.655 1072 799 0.084 250.886 417.880 0.036
4 0.129 452 179 0.728 56.206 93.617 0.213

Расчет параметров процессов цикла.

В процессе 0-1 рабочее тело совершает работу:

= = = 252720 =-252.720 ;

отрицательное значение указывает, что работа совершается над рабочим телом.

Изменение внутренней энергии:

�� 314 766-280)= 152604 =152,604

Полученное рабочим телом тепло найдем из I закона термодинамики:

= + �� = -252.720+152.604= -100.116

�� = * 523 766-280)= 254178 =254.178

Изменение энтропии:

�� = = 314*ln +208*ln = -203.152 = -0.203

В процессе 1-2 объём не изменяется, работа газа =0. Полученное теп- ло, по I закону термодинамики, равно приращению внутренней энергии:

= �� = = 0,314 (766-766)= 0,000

Приращение энтальпии:

�� = * = 0,523 766-766)= 0,000

Изменение энтропии:

�� = = 0,314 ln +0,208 ln = 0,000

В процессе 2-3 остается постоянным давлением. В этом случае совершаемая работа

= *( )= 2.655* *(0.084-0.060)= 63720 =63.72

Изменение внутренней энергии:

�� = = 314*(1072-766)= 96084 = 96,084

Полученное тепло:

= �� = = 523*(1072-766)=160038 = 160.038

I закон термодинамики соблюден:

��u+l= 63.72+96.084= 159.804 ≈ ��u+l

160.038 ≈159.804

Изменение удельной энергии:

�� = = 523*ln = 175,78 = 0,176


В процессе 3-4 газ совершает работу, удельное значение которой

= = = 322400 = 322,400 .

Удельная внутренняя энергия газа уменьшается:

�� = = 314*(452-1072)= -194680 = -194,680

Полученное рабочим телом тепло в силу I закона термодинамики

= �� + = -194,680+322,4= 127,72

Изменение удельной энтальпии:

�� = * = 523*(452-1072)= -324260 = -324,260

Изменение энтропии:

�� = = 0,314 ln +0,208 ln = 0,178

В изохорном процессе 4-0 объём не изменяется, работа газа =0, а удельное тепло равно приращению внутренней энергии:

= �� = = 314*(280-452)= -54008 = -54,008

Приращение энтальпии:

�� = * = 523*(280-452)= -89956 = -89,956

�� = = 314*ln = -150,372 = -0,150


Найденные величины занесем в таблицу.

Процесс

q,

��u,

l,

��h,

��s,

0-1 -100,116 152,604 -252,720 254,178 -0,203
1-2 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000
2-3 160,038 96,084 63,720 160,038 0,176
3-4 127,720 -194,680 322,400 -324,260 0,178
4-0 -54,008 -54,008 0,000 -89,956 -0,150
Сумма 133,634 0,000 133,400 0,000 0,000

Суммарное изменения удельных величин ��u, ��h, ��s равно нулю; это по-ложение объясняется тем, что рабочее тело в результате кругового цикла возвращается в первоначальное состояние.

Равенство согласуется с законом сохранения энергии: теплота, подведенная к рабочему телу равна работе рабочего тела (внутренняя энер-гия не изменяется).


Графическое построение цикла.

Политропный процесс 0-1 изображается плавными кривыми в pν-, Ts- координатах. Для расположения этих кривых рассчитаем положение пяти промежуточных точек. Отрезок { } разбиваем пятью точками на 6 рав-ных отрезков; далее по формуле находим давление. Из уравнения состояний находим температуру и из приведенной в таблице форму-лы находим энтропию.

0-1 1 2 3 4 5

ν,

0,617 0,505 0,394 0,283 0,171
p, МПа 0,101 0,133 0,189 0,299 0,608
T, К 300 323 358 407 500

= ;

0,050 0,031 0,012 -0,016 -0,056

Изохорный процесс 1-2 изображается в pν- координатах отрезком, для его построения не требуется промежуточных точек.

Для построения кривой в Ts- координатах разобьем отрезок [ ] пятью точками и по формуле �� определяем изменения энтропии.

1-2 1 2 3 4 5
T, К 766 766 766 766 766

= �� ;

-0, 140 -0, 140 -0, 140 -0, 140 -0, 140

Изобарный процесс изображается в pν- координатах отрезком, для его построения не требуется промежуточных точек.

Для построения кривой в Ts- координатах разобьем отрезок [ ] пятью точками и по формуле �� определяем изменения энтропии.

2-3 1 2 3 4 5
T, К 817 868 919 970 1021

= �� ;

-0,106 -0,075 -0,045 -0,017 0,010

Политропный процесс 3-4 изображается плавными кривыми в pν-, Ts- координатах. Для построения этих кривых рассчитаем расположение пяти промежуточных точек. Отрезок { } разбиваем пятью точками на 6 рав-ных отрезков; далее по формуле = 2,655 * находим давле-ние. Из уравнения состояний находим температуру и из приведен-ной в таблице формулы находим энтропию.

3-4 1 2 3 4 5

ν,

0,191 0,298 0,405 0,512 0,619
p, МПа 0,841 0,451 0,293 0,211 0,162
T, К 0,772 0,646 0,571 0,519 0,482

= ;

0,103 0,140 0,165 0,183 0,200

Изохорный процесс 4-0 изображается в pν- координатах отрезком, для его построения не требуется промежуточных точек.

Для построения кривой в Ts- координатах разобьем отрезок [ ] пятью точками и по формуле �� определяем изменения энтропии.

4-0 1 2 3 4 5
T, К 423 394 365 336 307

= �� ;

0,192 0,169 0,145 0,119 0,091

Строим диаграммы термодинамического цикла в масштабе.




Интегральные характеристики цикла.

Суммарная удельная работа, совершенная рабочим телом за цикл:

Суммарная теплота, полученная от окружающих тел (со знаком плюс):

Термический КПД цикла:

Максимальная и минимальные температуры цикла:

Карно, выполняемый между источниками тепла с такой же температурой, имеет КПД

КПД цикла:

Заносим данные в таблицу.



К

1072 280 0.739 154.124 287.758 0.464 0.628

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕКСТИЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени А.Н.Косыгина


Кафедра

ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ


Домашняя работа


По курсу (Техническая термодинамика)

РАСЧЕТ КРУГОВЫХ ПРОЦЕССОВ


Вариант №40


Выполнил студент Добрынкин А.И.

Группа 32з-05

Проверил преподаватель Жмакин Л.И.


МОСКВА

2008 г.

14