Реферат по предмету "Физика"


Термодинамический анализ цикла газовой машины

Федеральное агентство по образованию
Архангельский государственныйтехнический университет
Кафедра теплотехники
 Специальность ОСП-ЭП Курс 1 Группа
Антошкин Евгений ВалерьевичКОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине: Теоретические основы теплотехники
(шифр – «наименование»)
на тему: Термодинамический анализцикла газовой машины
Руководитель работы профессорС.В.Карпов
Оценка проекта (работы) ________________Архангельск2007

Федеральное агентство по образованию
Архангельскийгосударственный технический университет
КафедратеплотехникиЗАДАНИЕ
КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ
по дисциплине:Теоретические основы теплотехники
студенту ОСП-ЭП курса 1группы Антошкину Евгению Валерьевичу
Тема: Термодинамическийанализ цикла газовой машины
Исходные данные: Рабочеетело обладает свойствами воздуха, масса равна 1 кг
Газовый цикл состоит изчетырех процессов, определяемые по показателю политропы. Известны начальныепараметры в точке 1 (давление и температура), а также безразмерные отношениепараметров в некоторых процессах
Дано:
n1-2 =1,35; n2-3 = ∞; n3-4 =К; n4-1 = ∞; p1 = 1∙105 Па; t1 = 90 ºC;
v1/v2 = 10; р3/р2 = 1,5.
Найти: параметры дляосновных точек цикла:pi, vi, ti, ui, ii, si,
Определить для каждогопроцесса: ∆u, ∆i, ∆s, q, l, l*; φ= ∆u/q; ψ = l/q.
Определить работу газа зацикл lц, термическое к.п.д. исреднецикловое давление Pi.
Построить в масштабе циклв координатах P,v; T,S.
Расчет производится припостоянной теплоемкости.
Срок выполнения работыс__________2007г. по ___________2007г.
Руководитель проекта КарповС.В.«___»_____________2007г.

Исходные данные:№ вар-та Показатель политропы
PI, 10-5 Па
t10C
/>
/> Расчетный цикл 1-2 2-3 3-4 4-1 28 1,35 ¥ К ¥ 1,00 90 10 1,5
/>
Определим характеристики:
1-2 – политропный процесс,
2-3 – изохорный процесс,
3-4 – адиабатный процесс,
4-1 – изохорный процесс.
Дополнительные данные:
R=ήв=287Дж/кгК – газовая постоянная воздуха,
μ=29кг/кмоль – молярнаямасса газа,
Ср=Ср· μ/ μ=7·4,187/29=1,01-теплоемкость газа,
Cv=Cv·µ/µ=5·4,187/29=0,722- теплоемкость газа,
k=Cp/Cv=7/5=1,4 — показатель Пуассона или показатель адиабаты.
Решение.
1 Определение параметровдля основных точек цикла
 
Точка 1.
p1 v1=R T1,
T1=273+90=363 К.
v1=R T1/р1=287∙363/1∙105=1,042м3/кг.
u1=cv T1=0,722∙363=262,09 кДж/кг
i1=cp T1=1,01∙363=366,63 кДж/кг
s1=cp ln(T1/273) R ln (p1/1,013)=1,01∙ln(363/273)–0,287∙ln (1/1,013)=0,291кДж/(кг∙К)
 
Точка 2.
v2=v1/10= 0,104 м3/кг.
p2 = p1(v1/v2)n= 1∙105∙(10)1,35 = 22,387∙105Па
Т2=р2v2/R = 22,387∙105∙0,104/287=811K
t2 = 811 – 273 = 538ºC
u2= cv T2 = 0,722∙811= 585,54 кДж/кг
i2= cp T2 = 1,01∙ 811= 819,11 кДж/кг
s2 = cp∙ln(T2/273) – R∙ln (p2/1,013) = 1,01 ∙ ln(811/273) – 0,287∙ln (22,387/1,013) = 0,211 кДж/(кг∙К)
 
Точка 3.
р3=1,5∙р2=50,37∙105Па
v2= v3=0,104 м3/кг
Т3=р3∙v3/R = 50,37∙105∙0,104/287=1825K
t3 = 1825 – 273 = 1552ºC
u3= cv T3 = 0,722∙1825= 1317,65 кДж/кг
i3= cp T3 = 1,01∙ 1825= 1843,25 кДж/кг
s3=cp∙ln(T3/273)–R∙ln(p3/1,013)=1,01∙ln(1825/273)–0,287∙ ln (50,37/1,013)= 0,798 кДж/(кг∙К)
 
Точка 4.
v4=v1=1,042 м3/кг
p4 = p3(v3/v4)k= 50,37∙105∙(0,104/1,042)1,4 = 2,00∙105Па
Т4= р4v4/R = 2,00∙105∙1,042/287= 726 К.
t4 =726 – 273 = 453ºC
u4= cv T4 = 0,722∙726= 524,17 кДж/кг
i4= cp T4 = 1,01∙726 = 733,26 кДж/кг
s4=cp∙ln(T4/273)–R∙ln(p4/1,013)=1,01∙ln(726/273,15)– 0,287∙ln (2,00/1,013)= 0,793 кДж/(кг∙К)
Таблица №1№ точки р, Па v, м3/кг t, ºС T, К u, кДж/кг i, кДж/кг
s,
кДж/(кг∙К) 1
1,00∙105 1,042 90 363 262,09 366,63 0,291 2
22,387∙105 0,104 538 811 585,54 819,11 0,211 3
50,37∙105 0,104 1552 1825 1317,65 1843,25 0,798 4
2,00∙105 1,042 453 726 524,17 733,26 0,793
2 Определение∆u, ∆i,∆s
 
1. Процесс 1 – 2.
∆u = u2– u1 = 585,54 – 262,09 = 323,45 кДж/кг
∆i = i2– i1 = 819,11 – 366,63 = 452,48 кДж/кг
∆s =s2– s1 = 0,211 – 0,291 = -0,080 кДж/кг
2. Процесс 2 – 3.
∆u = u3– u2 = 1317,65 – 585,54 = 732,11 кДж/кг
∆i = i3– i2 = 1843,25 – 819,11 = 1024,14 кДж/кг
∆s =s3 – s2 = 0,798 –0,211 = 0,587 кДж/кг
3. Процесс 3 – 4.
∆u = u4– u3 = 524,17 – 1317,65 = — 793,48 кДж/кг
∆i = i4– i3 = 733,26 – 1843,25 = — 1109,99 кДж/кг
∆s =s4 – s3 = 0,793 – 0,798 = — 0,005 кДж/кг
4. Процесс 4 – 1.
∆u = u1– u4 = 262,09 – 524,17 = — 262,08 кДж/кг
∆i = i1– i4 = 366,63 – 733,26 = -366,63 кДж/кг
∆s = s1– s4 = 0,291 – 0,793 = -0,502 кДж/кг
Таблица №2№ процессов ∆u, кДж/кг ∆i, кДж/кг ∆s, кДж/(кг∙ºС) 1-2 323,45 452,48 -0,080 2-3 732,11 1024,14 0,587 3-4 — 793,48 — 1109,99 -0,005 4-1 — 262,08 -366,63 -0,502 Всего
3 Определение q, l, l*,φ, ψ
1)Процесс 1 – 2 (политропный).   
q = 0,722∙(1,35-1,4)/(1,35-1)∙(811-363)=-47,21кДж/кг.     
l = 0,287/(1,35 – 1) ∙ (363 –811)= -366,26 кДж/кг.
l* = 1,35 ∙ 0,287/(1,35 – 1)∙(363– 811) = -495,94 кДж/кг.
φ = — 7
ψ = 8
2)Процесс 2 – 3(изохорный).
q = ∆u =732,11 кДж/кг
l = 0
l*= — 0,104∙(50,37- 22,387)∙102= — 291,02 кДж/кг
φ = 1
ψ = 0
3) Процесс 3 – 4 (адиабатный).
q = 0
l = 0,287/(1,4-1)∙(1825-726) =788,53 кДж/кг.
l* = — ∆i = 1109,99 кДж/кг.
φ = ∞
ψ = ∞
4)Процесс 4 – 1 (изохорный).
q = ∆u = -262,08 кДж/кг
l = 0
l*= — 1,042∙(1- 2)∙ 102=104,2 кДж/кг
φ = 1
ψ = 0
Таблица №3№ процессов q, кДж/кг l, кДж/кг l*, кДж/кг φ, ψ, 1 – 2 -47,21 -366,26 -495,94 -7 8 2 – 3 732,11 -291,02 1 3 – 4 788,53 1109,99 ∞ ∞ 4 — 1 -262,08 104,2 1 Всего 422,82 422,27 427,23  -  -
4Определение lц, η, P
lц = 422,8 кДж/кг
qподв =732,11 кДж/кг
η =lц / qподв=422,8/732,11 = 0,578 = 57,8 %
Pi=lц / Vmax — Vmin= 422,8∙103/(1,042- 0,104) = 0,451МПа
5Расчет промежуточных точек
1.Для графика в P-V координатах:
а) по оси V
1.Vχ1=(V1 + V2)/2=(1,042+0,104)/2=0,572
2.Vχ2=(V3 + V4)/2=(1,042+0,104)/2=0,572
б) по оси Р
1.Рχ1=Р1*(V1/Vχ1)n=1*105*(1,042/0,572)1,35=2,247*105
2.Рχ2=Р3*(V3/Vχ2)к=50,37*105*(0,104/0,572)1,4=4,63*105
 2.Для графика в T-S координатах:
а) по оси Т
1.Тχ1=(Т2+Т3)/2=(811+1825)/2=1318
2.Тχ2=(Т3+Т4)/2=(1825+726)/2=1275,5
3.Тχ3=(Т4+Т1)/2=(726+363)/2=544,5
б) по оси S:
а)2-3Pχ1=P2*(Tχ1/T2)=22,387*105*(1318/811)=36,38*105
б)3-4Pχ2=P3*(Tχ2/T3)= 50,37*105*(1275,5/1825)=35,20*105
в)4-1Pχ3=P1*(Tχ3/T1)= 1*105*(544,5/363)=1,5*105
1.Sχ1=Cp*ln(Tχ1/273)-R(Pχ1/1,013)=1,01*ln(1318/273)-0,287* *ln(36,38/1,013)= 0,562
2.Sχ2=Cp*ln(Tχ2/273)-R(Pχ2/1,013)=1,01*ln(1275,5/273)-0,287* *ln(35,20/1,013)= 0,659
3.Sχ3=Cp*ln(Tχ3/273)-R(Pχ3/1,013)=1,01*ln(544,5/273)-0,287* *ln(1,5/1,013)= 0,585

/>
/>

Литература
1. Сборник задач по технической термодинамике /Т. И.Андрианова, Б. В. Дзампов, В. Н. Зубарев, С. А. Ремизов – М.: Энергия, 1971.
2. Ривкин С. Л. Термодинамические свойства газов. – М.:Энергия, 1973.
3. Кириллин В. А., Сычев В. В., Шейндлин А. Е. Техническаятермодинамика. – М.: Энергия, 1976.
4. Ривкин С. Л., Александров А. А. Термодинамические свойстваводы и водяного пара. – М.: Энергия, 1975.


Не сдавайте скачаную работу преподавателю!
Данный реферат Вы можете использовать для подготовки курсовых проектов.

Поделись с друзьями, за репост + 100 мильонов к студенческой карме :

Пишем реферат самостоятельно:
! Как писать рефераты
Практические рекомендации по написанию студенческих рефератов.
! План реферата Краткий список разделов, отражающий структура и порядок работы над будующим рефератом.
! Введение реферата Вводная часть работы, в которой отражается цель и обозначается список задач.
! Заключение реферата В заключении подводятся итоги, описывается была ли достигнута поставленная цель, каковы результаты.
! Оформление рефератов Методические рекомендации по грамотному оформлению работы по ГОСТ.

Читайте также:
Виды рефератов Какими бывают рефераты по своему назначению и структуре.

Сейчас смотрят :

Реферат Психопрофілактична підготовки жінок до родів
Реферат Количественный эмиссионный спектральный анализ, его аппаратура. Пламенная фотометрия
Реферат Акт інвентаризації наявності грошових коштів, цінностей
Реферат Формирование ресурсной базы банка
Реферат Банковская система: виды банков, их роль и функции в экономике. Банковская система Крыма
Реферат История становления научной психологической мысли в императорском университете Св. Владимира
Реферат Расцвет искусства в начале 20 века
Реферат Состояние спроса и стимулирование сбыта. Сегментирование рынка
Реферат Анализ природы и свойств гравитационных волн методом электромеханической аналогии
Реферат Как вы понимаете выражение талант человечности Какие герои Куприна наделены этим талантом
Реферат Особенности реализации духовно-нравственного воспитания детей в современной практике дошкольных образовательных учреждений
Реферат Глобальна екологічна криза Екологічне становище України
Реферат Антивирусная защита ПО для серверов
Реферат Организационная культура (о корпоративной культуре, стратегиях коммуникативного взаимодействия, влияния психотипа руководителя на структуру и стиль управления организацией, культура персонала на примере Японии)
Реферат Организация бухгалтерского учета на предприятиях малого бизнеса