- •Содержание
- •Введение
- •Требования к выполнению домашнего задания по расчету термодинамических циклов тепловых двигателей
- •Основные понятия и расчетные соотношения
- •Первое начало термодинамики
- •Термодинамические процессы изменения состояния
- •Круговые процессы (циклы)
- •Второе начало термодинамики
- •Термодинамические циклы поршневых двигателей внутреннего сгорания
- •Термодинамические циклы газотурбинных установок
- •Пример расчета термодинамического цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания
- •Пример расчета термодинамического цикла газотурбинной установки
- •Контрольные вопросы
- •Литература
Контрольные вопросы
Что такое круговой процесс, термодинамический цикл?
Что называется тепловым двигателем, холодильной машиной?
Как графически, в координатах , определить работу, затраченную на сжатие рабочего тела и работу цикла теплового двигателя?
Как графически, в координатах , определить количество теплоты, подведенной к рабочему телу, полезно используемой в термодинамическом цикле теплового двигателя?
Напишите выражение первого начала термодинамики для цикла.
Как определяется коэффициент полезного действия теплового двигателя, термодинамического цикла теплового двигателя?
Изобразите цикл Карно в координатах и .
Как определяется коэффициент полезного действия цикла Карно?
Почему не применяется цикл Карно для реальных поршневых двигателей внутреннего сгорания и газотурбинных установок?
Как увеличить коэффициент полезного действия термодинамического цикла тепловых двигателей?
Изобразите циклы поршневых ДВС с адиабатными процессами сжатия и расширения рабочего тела и изохорным; изобарным и смешанным подводом теплоты в координатах и .
Сравните коэффициенты полезного действия термодинамических циклов Отто, Дизеля и Сабатэ-Тринкелера при одинаковых значениях степени сжатия; максимальной температуры.
От каких параметров зависит термический коэффициент полезного действия циклов Отто, Дизеля и Сабатэ-Тринкелера?
Изобразите термодинамические циклы Брайтона и Гемфри для ГТУ в координатах и .
Сравните коэффициенты полезного действия термодинамических циклов Брайтона и Гемфри.
От каких параметров зависит термический коэффициент полезного действия термодинамических цикла Брайтона?
Что дает регенерация теплоты в ГТУ?
Из каких агрегатов состоит ГТУ? Какое их назначение и какие термодинамические процессы в них осуществляются?
Изобразите цикл ГТУ (поршневого ДВС) в координатах с необратимыми потерями в процессах сжатия и расширения рабочего тела.
Как в координатах и будут изображаться политропные процессы сжатия и расширения рабочего тела с показателем, отличным от показателя адиабаты ?
Как оценить термодинамическое совершенство цикла теплового двигателя?
ПРИЛОЖЕНИЕ
Таблица 1
Характеристики газов
Газ |
Формула |
Молярная масса , кг/кмоль |
Плотность при н.у. о, кг/м3 |
Газовая постоянная
|
Азот Аммиак Водород Водяной пар Воздух Кислород Метан Окись углерода Углекислый газ Этан |
N2 NH3 H2 H2O - O2 CH4 CO CO2 C2H6 |
28,016 17,013 2,016 18,016 28,96 32,00 16,043 28,010 44,011 30,070 |
1,251 0,771 0,090 0,804 1,293 1,429 0,717 1,250 1,963 1,356 |
296,8 488,7 4124 461,5 287 259,8 518,2 296,8 188,9 276,5 |
Таблица 2
Удельные изобарные теплоемкости идеальных газов
Газ |
Температура, К |
|||||
250 |
300 |
350 |
400 |
450 |
500 |
|
Азот N2 Аммиак NH3 Водород H2 Водяной пар H2 Воздух Кислород O2 Окись углерода CO Углекислый газ CO2 Метан CH4 Этан C2H6 Пропан C3H8 Бутан н-C4H10 Пентан н-C5H12 |
1,042 - 13,98 1,856 1,006 0,915 1,043 0,800 2,143 1,588 1,460 1,478 1,468 |
1,041 2,158 14,31 1,862 1,007 0,920 1,043 0,851 2,240 1,775 1,680 1,686 1,675 |
1,042 2,207 14,43 1,870 1,009 0,929 1,045 0,900 2,379 1,978 1,910 - - |
1,045 2,287 14,48 1,877 1,014 0,942 1,049 0,942 2,535 2,188 2,130 2,132 2,120 |
1,050 2,375 14,50 1,888 1,021 0,956 1,055 0,981 2,704 2,396 2,370 - - |
1,056 2,467 14,52 1,900 1,030 0,972 1,065 1,020 2,884 2,597 2,580 2,546 2,529 |