Методика расчета термодинамического цикла поршневого двс

1. Исходные данные

Цикл двигателя– с подводом теплоты в изохорно - изобарном процессе.

Давление рабочего телав исходной точкеа цикла (рис. 2.5) –p= 0,085 МПа.

Температура рабочего телав исходной точкеа–Т= 340 К.

Степень сжатия–= 21,0.

Степень повышения давления рабочего телав изохорном процессе подвода теплоты – = 1,9.

Степень предварительного расширения рабочеготела в изобарном процессе подвода теплоты к рабочему телу –= 1,42.

Средний показатель адиабатыпроцессов сжатия и расширения –k = 1,36;

Универсальная газовая постояннаяR = 297 Дж/(кг· К).

4.2. Определение значений параметров рабочего тела

в характерных точках цикла

4.2.1. Удельный объем рабочего тела в точке а:

== … м/кг;

4.2.2. Параметры рабочего тела в точке с:

v= v/ = … м/кг;

= … Па;

= … К.

4.2.3. Параметры рабочего тела в точке z':

v= v = … м/кг;

= …. 10 Па;

… К.

4.2.4. Параметры рабочего тела в точке z:

v=v= … м/кг;

= … Па;

= … К.

4.2.5. Параметры рабочего тела в точке b:

v= v= … м;

= …Па;

= …= 1040 К.

Проверим, используя уравнение состояния идеального газа, правильность вычислений параметров рабочего тела в характерных точках цикла:

====R.

R== … Дж /(кг ∙K);

R= = … Дж /(кг ∙K);

R= = … Дж /(кг ∙K);

R= = … Дж /(кг ∙K);

Результаты показывают, что погрешность определения газовой постоянной составляет не более 1%, что подтверждает правильность произведенных вычислений.

Результаты определения параметров в характерных точках цикла заносим в табл. 4.1.

Таблица 4.1

Параметры			Значение параметров в характерных точках цикла
Наименование	Обозначение	Размерность	a	c	z'	z	b
Давление	p	10Па
Уд. объем	v	10м/кг
Температура	T	K

4.3. Построение индикаторной диаграммы термодинамического цикла

Индикаторная диаграмма цикла строится на миллиметровой бумаге формата А4. Её следует строить таким образом, чтобы считывание информации происходило с минимальной погрешностью.

Диаграмма строится в координатах давление – удельный объем (p – v). На оси ординат откладываются значения давления, а на оси абсцисс – значения удельного объема.

4.3.1. Выбор масштабов построения диаграммы

При выборе масштаба давления mвдоль оси ординат можно руководствоваться следующими соображениями:

– если максимальное давление цикла p< 5,0 ∙ 10Па, то масштаб давления принимается равнымm= 20 ∙ 10…30 ∙ 10

Па / мм;

– если максимальное давление цикла p≥ 5,0 ∙ 10Па, то масштаб давления принимается равнымm= 40 ∙ 10…50 ∙ 10

Па / мм.

Так как в рассматриваемом цикле максимальное давление рабочего тела равно p= p = p= 10,15 ∙ 10Па, то масштаб давлений принимается равнымm= 50 ∙ 10Па / мм.

Масштаб по оси удельных объемов mвыбирают таким образом, чтобы основание графика индикаторной диаграммы находилось в диапазоне 100…150 мм.

Максимальный удельный объем рабочего тела v= v= 1,188 м/кг. Длину основания диаграммы выбираем равнойH= 120 мм. Тогда масштаб диаграммы вдоль оси удельных объемов будет равен

m= v/ H = v / H= 1,188 / 120 = 0, 01 м/ (кг ∙ мм).