Определение термического кпд цикла Ренкина методом планиметрирования
Согласно II закону термодинамики, теплота изображается площадью под кривой процесса в диаграмме T-s:
,
где
T
– абсолютная
температура, К, т.е.
Следовательно, определив с помощью планиметра площади под процессами подвода и отвода тепла в диаграмме T–s, можно найти термический КПД цикла (рис.3.12).
В данном случае выражение удобнее представить в виде
,
где W1, см2 – площадь, эквивалентная отводимой теплоте q2;
W0,
см2
– площадь,
эквивалентная работе цикла
.
Площадь
W1
определяют,
измеряя линейкой стороны соответствующего
прямоугольника (рис.3.12), т.е.
,
причём высота прямоугольникаb
на обрабатываемой диаграмме складывается
из измеренного миллиметровой линейкой
отрезка с
и добавочного отрезка d,
обусловленного необходимостью перехода
к абсолютной температурной шкале T.
Величина этого отрезка вычисляется,
исходя из температурного масштаба mT
диаграммы,
для нахождения которого следует выбрать
на диаграмме температурный интервал
(например,
)
и измерить линейкой его длинуMT
в миллиметрах. Тогда
Величину площади W0 внутри контура 1–2–3(4)–5–6–1 находят с помощью планиметра. Для большей точности определения площади обвод контура производят трижды и полученные значения усредняют.
Полученные значения заносят в табл.3.7.
В конце работы следует сравнить значения термического КПД цикла, полученные аналитическим и графическим методами. Результаты расчётов занести в табл.3.8.
Рис.3.12. Разбивка площадей диаграммы для планиметрирования
Таблица 3.7
Результаты определения термического кпд цикла Ренкина методом планиметрирования
|
a, см |
b, см |
W1, см2 |
W0, см2 |
ηt |
|
|
|
|
|
|
Таблица 3.8
Сравнение результатов расчёта
|
Методы |
Термический КПД ηt |
|
Аналитический |
|
|
Планиметрирование |
|