Создан заказ №1883552
3 апреля 2017
Для теоретического цикла ДВС со смешанным подводом теплоты определить количество подведённой теплоты q1
Как заказчик описал требования к работе:
Необходимо решить задачи под номером 1,3 и 4. Обведены и подчеркнуты значения по номеру варианта.
Фрагмент выполненной работы:
Для теоретического цикла ДВС со смешанным подводом теплоты определить количество подведённой теплоты q1, отведённой теплоты q2, полезную работу цикла lц и термический КПД цикла ηt. Определить также КПД цикла Карно, имеющего одинаковые с заданным циклом максимальную и минимальную температуры.
Параметры рабочего тела в начале процесса сжатия: Р1 = 0,1 МПа,
t1 = -50C.
Заданы характеристики цикла: ε = v1/v2 = 18; λ = P3/P2 = 1,4;
ρ = v4/v3 =1,4 .
Рабочее тело – смесь(мольные доли): N2 = 0,75; O2 = 0,07; CO2 = 0,05; H2O = 0,13.
Решение:
Изображение цикла в Pv- и Ts– координатах.
1-2 – адиабатное сжатие, 2-3 – изохорный подвод теплоты,
3-4 – изобарный подвод теплоты, 4-5 – адиабатное расширение,
5-1 – изохорный отвод теплоты.
Молекулярная масса смеси:
µ = rN2*µN2 + rO2*µO2 + rCO2*µCO2 + rH2O*µH2O;
где ri – объёмная доля i– го компонента смеси;
µi – молекулярная масса i– го компонента смеси.
Для газов молярные и объёмные доли равны, т.е. (работа была выполнена специалистами author24.ru) задан объёмный состав смеси.
µ = 0,75*28 + 0,07*32 + 0,05*44 + 0,13*18 = 27,78.
Газовая постоянная смеси:
R = 8314/27,78 = 299,3 Дж/(кгК).
Молярная изобарная теплоёмкость смеси:
µCp = rN2* µCpN2 + rO2* µCpO2 + rCO2* µCpCO2 + rH2O* µCpH2O,
где ri – объёмная доля i– го компонента смеси;
µCpi – молярная изобарная теплоёмкость i– го компонента смеси.
Для двухатомных газов µCpi = 29,31кДж/(кмольК).
Для трёх и более атомных газов µCpi = 37,68кДж/(кмольК).
µCp = 0,75*29,31 + 0,07*29,31 + 0,05*37,68 + 0,13*37,68 =
= 30,8166 кДж/(кмольК).
Молярная изохорная теплоёмкость смеси:
µCv = rN2* µCvN2 + rO2* µCvO2 + rCO2* µCvCO2 + rH2O* µCvH2O,
где ri – объёмная доля i– го компонента смеси;
µCvi – молярная изохорная теплоёмкость i– го компонента смеси.
Для двухатомных газов µCvi = 20,93кДж/(кмольК).
Для трёх и более атомных газов µCvi = 29,31кДж/(кмольК).
µCp = 0,75*20,93 + 0,07*20,93 + 0,05*29,31 + 0,13*29,31 =
= 22,4384 кДж/(кмольК).
Массовая изобарная теплоёмкость смеси:
Ср = µCp/µ = 30,8166/27,78 = 1,109 кДж/(кгК).
Массовая изохорная теплоёмкость смеси:
Сv = µCv/µ = 22,4384/27,78 = 0,808 кДж/(кгК).
Показатель адиабаты:
k = Cp/Cv = 1,109/0,808 = 1,37.
Параметры в характерных точках цикла.
Точка 1.
Давление Р1 = 0,1МПа, температура T1 = 268K
Удельный объём:
v1 = R*T1/P1 = 299,3*268/(0,1*106) = 0,80 м3/кг.
Точка 2.
Степень сжатия ε = v1/v2= 18 → v2 = v1/18 = 0,80/18 = 0,045 м3/кг.
Из уравнения адиабаты (линия 1-2)
Р2/Р1 = (v1/v2)к → Р2 = Р1 * (v1/v2)к = Р1 * εk = 0,1*106* 181,37 = 5,25*106 Па,
T2 = T1* εk-1= 268*181,37-1= 781K.
Точка 3.
Так как 2 – 3 – изохора, то v3 = v2 = 0,045 м3/кг.
Степень повышения давления λ = Р3/Р2 = 1,4→ Р3 = 1,4*Р2 = 1,4*5,25 =
=7,35*106 Па.
Температура Т3 из уравнения состояния равна:
T3 = P3*v3/*R = 7,35*106*0,045/299,3 = 1105 К.
Точка 4.
Р4 = Р3 = 7,35*106 Па.
Степень предварительного расширения ρ = v4/v3 = 1,4 → v4 = ρ*v3 =
= 1,4*0,045 = 0,063 м3.
Температуру определяем из уравнения состояния
T4 = Р4*v4/R = 7,35*106*0,063/299,3 = 1547K.
Точка 5.
v5 = v1= 0,80 м3.
Из уравнения адиабаты (линия 4 - 5)
Р5/Р4 = (v4/v5)к → Р5 = Р4 * (v4/v5)к = 7,35*106*(0,063/0,80)1,37 = 0,23*106 Па,
T5 = Р5*v5/R = 0,23*106*0,80/299,3 = 615 K
Параметры рабочего тела в характерных точках цикла
Точка цикла Р, МПа v, м3/кг T,K
1 0,10 0,800 268
2 5,25 0,045 781
3 7,35 0,045 1105
4 7,35 0,063 1547
5 0,23 0,80 615
Значения теплоты q, работы l, изменение внутренней энергии ∆u, энтальпии ∆i и энтропии ∆s для всех процессов цикла.
Адиабатный процесс 1-2
Изменение энтропии ∆s = 0.
Теплота q = 0...Посмотреть предложения по расчету стоимости
Заказчик
заплатил
заплатил
20 ₽
Заказчик не использовал рассрочку
Гарантия сервиса
Автор24
Автор24
20 дней
Заказчик принял работу без использования гарантии
4 апреля 2017
Заказ завершен, заказчик получил финальный файл с работой
5
Для теоретического цикла ДВС со смешанным подводом теплоты определить количество подведённой теплоты q1.jpg
2020-01-22 09:24
Последний отзыв студента о бирже Автор24
Общая оценка
4.6
Положительно
Прекрасное сотрудничество! Всегда на связи, в отличие от других исполнителей, "мгновенная" реакция на пожелания, ну и конечно главное - отличная компетенция! Знание - сила! Спасибо Вам
Хочешь такую же работу?
300 ₽
