Расчет и анализ идеального цикла ДВС

Quot;Расчет и анализ идеального цикла ДВС

со смешанным подводом теплоты"

Выполнил: студент гр. АТ-31

Иванов А.В.

Проверил: к.т.н., доцент

Бальмонт Т.М.

Иваново 2012

Министерство образования Российской Федерации

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования

«Ивановский государственный архитектурно-строительный университет»

Автомобильно-дорожный факультет

кафедра «Автомобили и автомобильное хозяйство»

Расчетно-пояснительная записка к

Курсовой работе

по дисциплине «Теплотехника»

на тему:

quot;Расчет и анализ идеального цикла ДВС

со смешанным подводом теплоты"

Выполнил: студент гр. АТ-31

Иванов А.В.

Проверил: к.т.н., доцент

Бальмонт Т.М.

Иваново 2012

Содержание

Задание……………………………………………………………………..…3

1. Определение газовой постоянной и теплоемкостей рабочего тела……5

2 Определение параметров состояния рабочего тела…………………...…8

3 Расчет процессов цикла…………………….……………………………..13

4. Расчет характеристик цикла………………………………………….…..18

5. Исследование влияния степени сжатия , степени повышения давления , и степени изобарного расширения на термический КПД цикла ДВС со смешанным подводом теплоты…………………………………………………21

6. Анализ цикла со смешанным подводом теплоты……………………….25

Библиографический список…………………………………………………27

ЗАДАНИЕ

1. Рассчитать идеальный цикл ДВС со смешанным подводом теплоты, который включает в себя следующие термодинамические процессы:

а) 1-2 Адиабатное сжатие;

б) 2-3 Подвод теплоты по изохоре;

в) 3-4 Подвод теплоты по изобаре;

г) 4-5 Адиабатное расширение;

д) 5-1 Отвод теплоты по изохоре.

Рис.1 Цикл ДВС со смешанным подводом теплоты.

Определить:

1-1 Газовую постоянную рабочего тела;

1-2 Значение давления удельного объёма температуры и энтропии во всех точках цикла;

1-3 Изменение внутренней энергии и энтальпии, значение теплоёмкости, теплоты и работы процессов, для каждого из процессов составляющих цикл;

1-4 Характеристики цикла в целом: количество подведённой и отведённой теплоты, среднее давление и термический КПД.

Исследовать:

2-1 Влияние степени повышения давления на термический КПД;

2-2 Влияние степени сжатия на термический КПД;

2-3 Влияние степени изобарного расширения на термический КПД.

Таблица 1

Исходные данные для расчёта циклов ДВС

Доли компонентов рабочего тела, %	, K	МПа
СO2	CO	Н2О	N2
					0,1			1,7

1. Определение газовой постоянной и теплоемкостей рабочего тела

Молярную массу рабочего тела µ, представляющего собой смесь газов и паров воды, определяют по следующей формуле [1]

, (1)

где n-число компонентов рабочего тела,

- молярная масса i-го компонента,

- объемная доля i-го компонента в составе смеси,

i - количество компонентов.

Определим молярные массы компонентов смеси:

Определим молярную массу CO₂ :

μСO₂=44 кг/кмоль

Определим молярную массу CO:

μCO=28 кг/кмоль

Определим молярную массу Н₂О:

μН₂О=18 кг/кмоль

Определим молярную массу N₂ :

μN₂=28 кг/кмоль

Подставив значения в формулу (1) получим молярную массу смеси газов:

кг/кмоль

Газовую постоянную смеси газов определяют по формуле [2]

, (2)

где - молярная масса газовой смеси (кг/кмоль),

8314 – постоянный коэффициент.

Подставим полученные результаты в формулу (2)

299,50 Дж 0,2995 кДж

Массовую теплоёмкость при постоянном объёме определяют по формуле [3]

, (3)

где - молярная теплоёмкость i-го компонента смеси, зависящая от атомности газа, кДж/(кг·К).

Молярные теплоемкости элементов смеси определяются по таблице [2].

Таблица 2

Молярные теплоемкости газов, кДж/(кмоль К)

Атомность газа	Показатели
Одноатомный	12,48	20,8
Двухатомный	20,8	29,12
Трехатомный	29,3	37,6

Определим молярную теплоёмкость каждого компонента:

CO₂ =29,3 кДж/(кмоль·К)

CO =20,8 кДж/(кмоль·К)

Н₂О =29,3 кДж/(кмоль·К)

N₂ =20,8 кДж/(кмоль·К)

Подставим значения в формулу (3)

= =0,8243 кДж /(кг·К)

Теплоёмкость газовой смеси при постоянном давлении определяют по формуле [3]

, (4)

где - молярная теплоёмкость газовой смеси при постоянном давлении.

Определим молярную теплоёмкость каждого компонента.

CO₂ =37,6 кДж/(кмоль·К)

CO =29,12 кДж/(кмоль·К)

Н₂О =37,6 кДж/(кмоль·К)

N₂ =29,12 кДж/(кмоль·К)

Подставим значения в формулу (4)

= =1,1238 кДж /(кг·К)

Показатель адиабаты определяется по формуле

, (5)

где - массовая теплоёмкость газовой смеси при постоянном давлении,

- массовая теплоёмкость газовой смеси при постоянном объеме.

Подставляя значения в формулу (5), получим

k= =1,3634

Date: 2015-09-05; view: 567; Нарушение авторских прав