Рабочее тело в цикле Карно – 1 кг сухого воздуха. Предельные температуры рабочего тела в цикле: наибольшая t1, наименьшая t3 (таблица 4). Предельные давления рабочего тела в цикле: наибольшее р1, наименьшее р3 (таблица 4).
Таблица 4 – Исходные данные для расчета
Показатели | Предпоследняя цифра шифра | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | |
Температура воздуха, 0С t1 t3 | 200 15 | 300 18 | 250 20 | 205 17 | 270 21 | 310 25 | 260 23 | 310 19 | 330 25 | 270 16 |
Давление, МПа Р1 р3 | 2 0,16 | 2,8 0,1 | 3 0,15 | 2,5 0,12 | 4 0,125 | 4,2 0,1 | 3,5 0,11 | 2,5 0,13 | 4,8 0,14 | 3 0,17 |
Определить: 1) основные параметры рабочего тела в характерных точках цикла; 2) количество теплоты, подведенное в цикле; 3) количество теплоты, отведенное в цикле; 4) полезную работу, совершенную рабочим телом за цикл; 5) термический КПД цикла; 6) изменение энтропии в изотермических процессах цикла.
Построить цикл (в масштабе) в координатах p-v и T-s.
Ответить в письменном виде на следующие вопросы:
1. Из каких процессов состоит цикл Карно?
2. Что показывает термический КПД цикла теплового двигателя?
3. В какой диаграмме и какой площадью можно проиллюстрировать полезную работу, совершаемую рабочим телом в цикле?
4. В какой диаграмме и какой площадью можно проиллюстрировать количество теплоты, участвующее в процессе?
Задача №4
Определить удельный лучистый тепловой поток q (в ваттах на кв. метр) между двумя параллельно расположенными плоскими стенками, имеющими температуры t1 и t2 и степени черноты Е1 и Е2, если между ними нет экрана, а также определить при наличии экрана со степенью черноты Еэ (с обеих сторон). Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 5.
Ответить на вопросы:
- во сколько раз уменьшается тепловой поток, если принять в вашем варианте задачи Еэ=Е1, по сравнению с потоком без экрана?
- для случая Е2=Е1 определить, какой экран из таблицы 5 даст наихудший эффект, а какой наилучший.
Таблица 5– Исходные данные для расчета
Последняя цифра | Е1 | Е2 | ЕЭ | Предпоследняя цифра | t1 | t2 |
0 | 0,5 | 0,6 | 0,04 | 0 | 200 | 30 |
1 | 0,55 | 0,52 | 0,045 | 1 | 250 | 35 |
2 | 0,6 | 0,7 | 0,05 | 2 | 300 | 25 |
3 | 0,52 | 0,72 | 0,02 | 3 | 350 | 20 |
4 | 0,58 | 0,74 | 0,03 | 4 | 400 | 40 |
5 | 0,62 | 0,54 | 0,025 | 5 | 450 | 45 |
6 | 0,7 | 0,58 | 0,032 | 6 | 500 | 50 |
7 | 0,65 | 0,62 | 0,055 | 7 | 550 | 55 |
8 | 0,75 | 0,73 | 0,06 | 8 | 600 | 60 |
9 | 0,8 | 0,73 | 0,023 | 9 | 650 | 65 |
Задача №5. Определение технико-экономических показателей теоретического цикла Ренкина.
Паротурбинная установка работает по теоретическому циклу Ренкина. Давление и температура водяного пара на выходе из парогенератора (перед турбиной): р1 и t1; давление пара после турбины (в конденсаторе) р2.
Определить термический коэффициент полезного действия цикла ηt и теоретический удельный расход пара d, кг/(кВт·ч) при следующих условиях работы установки:
I - р1, t1 и р2. (все параметры взять из таблицы 6);
II - р1, t1 (таблица 6); р2 (таблица 7);
III - р1, t1 и р2. (все параметры взять из таблицы 7).
Сделать вывод о влиянии уровня начальных параметров состояния пара и давления пара после турбины на значения термического КПД цикла Ренкина и удельного расхода пара.
К решению задачи приложить принципиальную схему паротурбинной установки, изображение цикла Ренкина в координатах p-v и T-s, также изображение процесса расширения пара в турбине в диаграмме h-s.
Таблица 6 – Исходные данные для расчета
Показатели | Последняя цифра шифра | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | |
Начальное давление P1, МПа Температура t1,0С Конечное давление P2, МПа | 0,5 200 0,1 | 0,8 220 0,1 | 1,2 300 0,1 | 1,6 350 0,1 | 2,5 370 0,1 | 3 375 0,1 | 4 350 0,1 | 2,9 320 0,1 | 3,5 390 0,1 | 5 400 0,1 |
Таблица 7 – Исходные данные для расчета
Показатели | Предпоследняя цифра шифра | |||||||||
1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 | 8 | 9 | 0 | |
Начальное давление P1, МПа Температура t1,0С Конечное давление P2, МПа | 8 420 0,05 | 10 450 0,02 | 12 470 0,01 | 14 490 0,008 | 16 510 0,007 | 18 520 0,006 | 20 540 0,005 | 22 550 0,004 | 24 560 0,003 | 26 600 0,002 |
Задача №6. Параметры четырехтактного двигателя внутреннего сгорания.
|
.Данные, необходимые для решения задачи, выбрать из таблицы 8.
Кроме того, определите массу воздуха, проходящего через двигатель, кг/см, если коэффициент наполнения цилиндров hv.
Приведите характерные значения коэффициентов КПД и удельных эффективных расходов топлива для карбюраторных и дизельных двигателей и объясните, почему КПД дизеля выше, чем карбюраторного.
Таблица 8 – Исходные данные для расчета
После-дняя цифра | Ne кВт | n, e-1 | Pi КПа | Z | hi | hm | hv | S/D |
0 | 100 | 35 | 600 | 4 | 0,38 | 0,81 | 0,82 | 0,95 |
1 | 90 | 38,3 | 650 | 6 | 0,42 | 0,82 | 0,825 | 0,98 |
2 | 80 | 42,6 | 620 | 8 | 0,29 | 0,79 | 0,83 | 1,05 |
3 | 270 | 45 | 740 | 12 | 0,33 | 0,80 | 0,835 | 1,12 |
4 | 60 | 46,7 | 850 | 4 | 0,40 | 0,83 | 0,84 | 1,07 |
5 | 50 | 50 | 880 | 6 | 0,31 | 0,78 | 0,835 | 1,15 |
6 | 140 | 33,3 | 800 | 6 | 0,44 | 0,82 | 0,83 | 0,92 |
7 | 150 | 36,7 | 720 | 12 | 0,43 | 0,82 | 0,825 | 1,02 |
8 | 75 | 40 | 680 | 4 | 0,35 | 0,85 | 0,82 | 1,08 |
9 | 85 | 35 | 630 | 8 | 0,30 | 0,84 | 0,845 | 1,16 |
Приложение А
|
Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах:
1 2 3 4 5 6 7 8 |
