- •Нижегородский государственный педагогический университет Автомобильный институт
- •Вариант №30
- •1. Основные допущения
- •2. Содержание контрольной работы и пояснительной записки
- •3.2. Краткое описание идеализированного цикла теплового двигателя
- •3.2.1. Термодинамический процесс политропного сжатия рабочего тела. Уравнения обмена механической и тепловой энергией между рабочим телом и окружающей средой. Энтропия рабочего тела
- •3.2.1.1. Уравнение термодинамического политропного процесса сжатия [1]
- •3.2.1.2. Энергия в механической форме, которой обмениваются рабочее тело и окружающая среда (в нашем случае это работа изменения объёма), описывается интегральным соотношением [1]
- •3.2.2. Термодинамический изохорный процесс подвода тепловой энергии
- •3.2.3. Термодинамический изобарный процесс подвода тепловой энергии
- •3.2.4. Термодинамический процесс политропного расширения рабочего тела
- •3.2.5. Термодинамический изохорный процесс отвода тепловой
- •4. Определение параметров двигателя
- •4.1. Результирующая работа цикла
- •4.2. Суммарная тепловая энергия цикла
- •4.3. Термический коэффициент полезного действия цикла
- •4.4. Среднее индикаторное давление рабочего тела и индикаторная мощность двигателя
- •4.5. Цикловой расход топлива, цикловой расход воздуха и коэффициент избытка воздуха
- •4.6. Расход топлива двигателем, мощность двигателя и его удельный расход топлива
- •5. Индикаторная диаграмма цикла
- •6. Внешняя скоростная характеристика двигателя
- •7. Термодинамический расчет идеализированного цикла поршневого двс со смешанным процессом подвода тепловой энергии к рабочему телу
- •7.1. Исходные данные:
- •Значения параметров состояния рабочего тела в точке c (в конце процесса сжатия a-c)
- •7.3.2. Значения параметров состояния рабочего тела в точке у (в конце изохорного процесса подвода тепловой энергии c-y)
- •7.3.3. Значения параметров состояния рабочего тела в точке z (в конце изобарного процесса подвода тепловой энергии y-z)
- •7.4. Проверка правильности вычислений параметров состояния рабочего тала в характерных точках цикла
- •7.5. Результирующая работа цикла, среднее индикаторное давление рабочего тела и индикаторная мощность двигателя
- •7.6.2. Мольные теплоёмкости воздуха и количество тепловой энергии, подведенной к рабочему телу из окружающей среды в изохорном термодинамическом процессе c-y
- •7.6.3. Мольные теплоёмкости воздуха и количество тепловой энергии, подведенной к рабочему телу из окружающей среды в изобарном термодинамическом процессе y z
- •7.6.4. Средние мольные теплоёмкости воздуха и обмен тепловой энергией между рабочим телом и окружающей средой в процессе политропного расширения z-b рабочего тела
- •7.6.5 Мольные теплоёмкости воздуха и количество тепловой энергии, отведенной от рабочего тела в окружающую среду в изохорном термодинамическом процессе b-a
- •7.7. Расчёт параметров двигателя
- •7.7.1. Термический коэффициент полезного действия цикла
- •7.7.2. Цикловой расход топлива, цикловой расход воздуха и коэффициент избытка воздуха
- •7.7.3 Расход топлива двигателем, мощность двигателя и его удельный расход топлива.
- •7.8. Построение индикаторной диаграммы цикла
- •7.8.1. Назначение и значимость индикаторной диаграммы цикла
- •7.8.2. Последовательность построения индикаторной диаграммы цикла и результаты расчётов параметров для построения диаграммы
- •7.9. Внешняя скоростная характеристика двигателя
- •7.9. Выводы
- •Приложение
- •2. Обозначения и единицы измерения физических величин, используемых в контрольной работе
- •3. Образец задания на контрольную работу
- •Волжский государственный инженерно-педагогический университет Автомобильный институт
- •Вариант №30
- •Литература
7.9. Выводы
В курсовом проекте выполнены следующие расчёты и графические построения.
1. Выполнен термодинамический анализ идеализированного цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания при смешанном подводе тепловой энергии и с политропными процессами сжатия и расширения рабочего тела.
В расчёте определены:
- параметры состояния рабочего тела в характерных точках цикла;
- параметры термодинамического цикла – среднее индикаторное давление рабочего тела, индикаторная мощность цикла, цикловой расход топлива и рабочего тела, коэффициент избытка воздуха и термический коэффициент полезного действия цикла;
- параметры необходимые для построения индикаторной диаграммы цикла;
- параметры внешней скоростной характеристики двигателя.
2. Построены:
- индикаторная диаграмма цикла;
- внешняя скоростная характеристика двигателя.
P, МПа
V, м3
Политропное
расширение
Подвод тепла при
V=const
Политропное сжатие
Отвод тепла при
V=const
Подвод тепла при
P=const
Рис.1. Индикаторная диаграмма цикла
Диаграмма построена по аналитическим кривым
N(Tmax)
N(Pemax)
(Расход топлива
в кг/час),
Gт*10
Мощность двигателя
в кВт,
Pe*5
Частота вращения
коленвала в
об/мин
Удельный расход
топлива в г/(кВт*час)
Момент на валу
двигателя в Нм
Рис.2. Внешняя скоростная характеристика двигателя
Приложение
1. Средние мольные изохорные и изобарные теплоёмкости воздуха*
T, K
|
MCv, Дж м оль*К |
Mcp, Дж м оль • К
|
T, K
|
MCv, Дж моль*К |
Mcp, Дж м оль • К
|
||
300
|
20.682 |
29.996 |
1700
|
23.718 |
32.032
|
||
400 |
20.750 |
29.064 |
1800 |
23.936 |
32.250 |
||
500 |
20.875 |
29.189 |
1900 |
24.123 |
32.437 |
||
600 |
20.986 |
29.300 |
2000 |
24.372 |
32.686 |
||
700 |
21.129 |
29.443 |
2100 |
24.486 |
32.800 |
||
800 |
21.418 |
29.732 |
2200 |
24.628 |
32.942 |
||
900 |
21.694 |
30.008 |
2300 |
24.812 |
33.126 |
||
1000 |
22.050 |
30.364 |
2400 |
24.962 |
33.276 |
||
1100 |
22.251 |
30.565 |
2500 |
25.122 |
33.436 |
||
1200 |
22.525 |
30.839 |
2600 |
25.248 |
33.562 |
||
1300 |
22.778 |
31.092 |
2700 |
25.333 |
33.647 |
||
1400 |
23.099 |
31.413 |
2800 |
25.485 |
33.799 |
||
1500 |
23.252 |
31.566 |
2900 |
25.582 |
33.896 |
||
1600 |
23.508 |
31.822 |
3000 |
25.676 |
33.990 |
* - таблица составлена по данным графика, приведенного в учебном пособии “Термодинамические основы теории
тепловых машин.” — М.: ВА БТВ, 1973. с. 227