Выражение удобнее представить в виде

где W₂+W₀ – площадь, эквивалентная работе ;W₁+W₀ – площадь, эквивалентная работе L (рис.3.8). Произведя все необходимые построения на индикаторной диаграмме, прилагаемой к руководству, с помощью планиметра находят площади W₁+W₀ и W₂+W₀ .

Для большей точности определения площади обвод контура производят трижды и полученные значения усредняют (см. п.7 описания работы планиметра).

Подсчитав величины площадей для кривых сжатия 1–2 и расширения 3–4, находят по формуле среднее значение показателя соответствующей политропы. Полученные величины заносят в табл.3.1.

Таблица 3.1

Данные по определению показателей политропы процессов

сжатия и расширения методом планиметрирования

Процесс	W1+ W0 , см^2	W2+ W0, см^2	n
1–2
3–4

Расчётно–графический метод определения показателей политроп процессов сжатия и расширения

В основе расчётно–графического метода обработки процессов сжатия и расширения газа лежит известная зависимость между давлением и объёмом в политропном процессе

Достаточно малый участок гладкой кривой сжатия или расширения всегда можно с определённой степенью точности аппроксимировать степенной зависимостью вида , и при известных значениях p и V на концах отрезка a и b можно найти на этом участке локальный показатель политропы по формуле

MERGEFORMAT

Тогда конечные процессы сжатия и расширения могут быть описаны степенной зависимостью (политропой) усреднением показателя политропы на отдельных участках.

Исследуемую кривую процесса индикаторной диаграммы (например, процесс сжатия 1–2 в компрессоре на рис.3.9) разбивают на три – пять приблизительно одинаковых отрезков (совершенно нет надобности делить кривую на строго равные части); точки деления отмечают на кривой и обозначают их, начиная от точки 1, по порядку a, b, c,…, 2.

Пользуясь миллиметровой линейкой, определяют с точностью до 0.5 мм абсциссы и ординаты точек 1, a, b, c,…, 2 и заносят их в табл.3.2.

Для каждого отрезка политропы 1–a, a–b и т.д. находят значение показателя политропы, пользуясь формулой .

Определив частные значения показателей политропы на отдельных участках (отрезках), т.е. , рассчитывают среднее значение показателя политропы для всего процесса по формуле

где N – число отрезков, на которые была разделена кривая процесса. Результаты расчётов по обеим кривым процессов 1–2 и 3–4 заносят в табл.3.3.

В конце работы следует сравнить значения показателей политропы для кривых сжатия и расширения, полученные графическим и аналитическим методами. Результаты занести в табл.3.4.

Значения показателей политроп, полученные различными методами, не должны отличаться более чем на 5%.

Таблица 3.2

Данные по измерениям координат точек на индикаторной диаграмме

Процесс сжатия	Координаты	Точки
		1	a	b	c	…	2
1 – 2	V, мм
	p, мм
Процесс расширения	Координаты	Точки
		3	a	b	c	…	4
3 – 4	V, мм
	p, мм

Таблица 3.3

Результаты аналитического расчёта показателей политропы

Процессы	Отрезки					Среднее значение показателя политропы
	1(3) – a	a – b	b – c	…	c – 2(4)
1 – 2						n1–2=
3 – 4						n3–4=

Таблица 3.4

Методы	Показатель политропы
	n1–2	n3–4
Планиметрирование
Расчётно–графический

Б. Аналитический и графический способы обработки диаграмм

циклов паросиловых установок

Современная теплоэнергетика базируется в основном на паровых теплосиловых установках, в которых в качестве рабочего тела применяется водяной пар. Основным циклом теплосиловых установок является цикл Ренкина на перегретом паре.

На рис.3.10 приведена принципиальная схема установки, а на рис.3.11 изображён цикл в координатах p-v, T-s и i-s.

Перегретый водяной пар с давлением p₁ и температурой t₁ поступает в паровую турбину ПТ, где адиабатически расширяясь (процесс 1–2), совершает работу. Из турбины пар направляется в конденсатор К, где, конденсируясь при p₂=const и t₂ =const и отдавая теплоту охлаждающей воде, превращается в кипящую воду (процесс 2–3). Питательный насос ПН адиабатически поднимает давление воды от p₂ до p₁ (процесс 3–4). Так как вода практически несжимаема, этот процесс может считаться также изохорным.

Рис.3.10. Принципиальная схема паросиловой установки

Рис.3.11. Изображение цикла Ренкина в координатах p-v, T-s, i-s

Вода с высоким давлением p₁ поступает в парогенератор ПГ, где сначала нагревается до температуры кипения, соответствующей давлению p₁ (процесс 4–5), затем кипящая вода превращается в сухой насыщенный пар при p₁=const (процесс 5–6), который перегревается в пароперегревателе ПП (процесс 6–1) до температуры острого пара t₁.

Термический КПД цикла определяется выражением

где q₁ – теплота, подводимая в цикле в процессе 4–1; q₂ – теплота, отводимая в цикле в процессе 2–3; l_o – удельная работа цикла.