| ОТЧЕТ ПО ДОМАШНЕМУ ЗАДАНИЮ:
«РАСЧЕТ КРУГОВЫХ ПРОЦЕССОВ»
1.
Исходные данные расчета
.
1. 
2. 
3. ε= 12,2
4. λ= 1,0
5. ρ= 1,4
6. 
7. 
8. 
9. 
10. R=208 
В качестве рабочего тела выбран аргон. Теплофизические параметры рабочего тела указаны в пунктах 8, 9, 10 взяты из справочника.
2.
Расчет термодинамических параметров по точкам цикла.
Давление и температура начальной точки заданы.
Абсолютная температура 
Удельный объем 
Удельная внутренняя энергия, энтальпия и энтропия рабочего тела определены с точностью до произвольных постоянных. Для идеального газа принимается. Что эти величины обращаются в нуль при н.у., т.е. при 
С учетом принятых начальных условий находим:
u=  = 314*7=  =2.198  ;
h= 3.661
Считая, что рабочее тело переходит в состояние «0»из состояния при нормальных условиях из н.у., находим:
s=
Переход из состояния 0 в состояние 1 – политропное сжатие, т.е. процесс для которого 
 ; ⟹  = 0.08* = 2.655 МПа
Степень сжатия известна поэтому  =  = 0,060 
Температуру определяем из уравнения состояния:
 = 766 K=493°C 
 =  = 257839  =257,839
 = 
= -0,14 
В состоянии 2 рабочее тело переходит по изохоре, степень повышения давления λ= 1,0:
 = 0,060 ;  λ* = 1.0*2.655= 2.655 МПа
Температуру определим из уравнения состояния:
 =  =  766 K=493°C
 :
 = = 154802 = 
 = 
= -0,14
Из состояния 2 в состояние 3 рабочее тело переходит по изобаре со степенью предварительного расширения ρ= 1,4
  = 2.655 МПа
 = ρ*= 1,4*0,06= 0,084
 =  =  1072 K=799°C
 =  = 250886 =250,886
 = = 523 *799= 417877 =417,877
 = 
= 0,036
Расширение из состояния 3 до состояния 4 проходит по политропе с показателем политропы до удельного объёма
 =  = 0,728
 2,655* = 0,129 МПа
 =  =  452 K=179°C
 =  = 56206 = 56,206
 = = 523 179= 93617 =93,617
 = 
= 0,213
Расчет параметров по точкам завершен.
3.
Результаты расчета термодинамических параметров рабочего тела в характерных точках цикла занесем в таблицу:
| №
|
p, МПа
|
Т, К
|
t°C
|
ν,
|
u,
|
h,
|
s,
|
| 0
|
0.080
|
280
|
7
|
0.728
|
2.198
|
3.661
|
0.062
|
| 1
|
2.655
|
766
|
493
|
0.060
|
154.802
|
257.839
|
-0.140
|
| 2
|
2.655
|
766
|
493
|
0.060
|
154.802
|
257.839
|
-0.140
|
| 3
|
2.655
|
1072
|
799
|
0.084
|
250.886
|
417.880
|
0.036
|
| 4
|
0.129
|
452
|
179
|
0.728
|
56.206
|
93.617
|
0.213
|
4.
Расчет параметров процессов цикла.
В процессе 0-1 рабочее тело совершает работу:
 =  =  = 252720 =-252.720  ;
Забиваем Сайты В ТОП КУВАЛДОЙ - Уникальные возможности от SeoHammer
Каждая ссылка анализируется по трем пакетам оценки: SEO, Трафик и SMM.
SeoHammer делает продвижение сайта прозрачным и простым занятием.
Ссылки, вечные ссылки, статьи, упоминания, пресс-релизы - используйте по максимуму потенциал SeoHammer для продвижения вашего сайта.
Что умеет делать SeoHammer
— Продвижение в один клик, интеллектуальный подбор запросов, покупка самых лучших ссылок с высокой степенью качества у лучших бирж ссылок.
— Регулярная проверка качества ссылок по более чем 100 показателям и ежедневный пересчет показателей качества проекта.
— Все известные форматы ссылок: арендные ссылки, вечные ссылки, публикации (упоминания, мнения, отзывы, статьи, пресс-релизы).
— SeoHammer покажет, где рост или падение, а также запросы, на которые нужно обратить внимание.
SeoHammer еще предоставляет технологию Буст, она ускоряет продвижение в десятки раз,
а первые результаты появляются уже в течение первых 7 дней.
Зарегистрироваться и Начать продвижение
отрицательное значение указывает, что работа совершается над рабочим телом.
Изменение внутренней энергии:
𝜟 314 766-280)= 152604 =152,604
Полученное рабочим телом тепло найдем из I закона термодинамики:
 = + 𝜟 = -252.720+152.604= -100.116
𝜟 =  * 523766-280)= 254178 =254.178
Изменение энтропии:
𝜟 =  = 314*ln +208*ln = -203.152 = -0.203
В процессе 1-2 объём не изменяется, работа газа  =0. Полученное теп- ло, по I закону термодинамики, равно приращению внутренней энергии:
 = 𝜟 =  = 0,314 (766-766)= 0,000
Приращение энтальпии:
𝜟 =  * = 0,523766-766)= 0,000
Изменение энтропии:
𝜟 =  = 0,314ln +0,208ln = 0,000 
В процессе 2-3 остается постоянным давлением. В этом случае совершаемая работа
 =  *( )= 2.655* *(0.084-0.060)= 63720  =63.72
Изменение внутренней энергии:
𝜟 =  = 314*(1072-766)= 96084 = 96,084
Полученное тепло:
 = 𝜟=  = 523*(1072-766)=160038 = 160.038
I закон термодинамики соблюден:
𝜟u+l= 63.72+96.084= 159.804 ⟹  ≈ 𝜟u+l
160.038 ≈159.804
Изменение удельной энергии:
𝜟 =  = 523*ln = 175,78 = 0,176
В процессе 3-4 газ совершает работу, удельное значение которой
 =  =  = 322400  = 322,400  .
Удельная внутренняя энергия газа уменьшается:
𝜟 =  = 314*(452-1072)= -194680 = -194,680
Полученное рабочим телом тепло в силу I закона термодинамики
 = 𝜟+= -194,680+322,4= 127,72
Изменение удельной энтальпии:
𝜟 = * = 523*(452-1072)= -324260  = -324,260 
Изменение энтропии:
𝜟 =  = 0,314ln +0,208ln = 0,178
В изохорном процессе 4-0 объём не изменяется, работа газа  =0, а удельное тепло равно приращению внутренней энергии:
 = 𝜟 =  = 314*(280-452)= -54008  = -54,008 
Приращение энтальпии:
𝜟 = * = 523*(280-452)= -89956 = -89,956
𝜟 =  = 314*ln = -150,372  = -0,150 
Найденные величины занесем в таблицу.
| Процесс
|
q, 
|
𝜟u,
|
l,
|
𝜟h,
|
𝜟s,
|
| 0-1
|
-100,116
|
152,604
|
-252,720
|
254,178
|
-0,203
|
| 1-2
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
0,000
|
| 2-3
|
160,038
|
96,084
|
63,720
|
160,038
|
0,176
|
| 3-4
|
127,720
|
-194,680
|
322,400
|
-324,260
|
0,178
|
| 4-0
|
-54,008
|
-54,008
|
0,000
|
-89,956
|
-0,150
|
| Сумма
|
133,634
|
0,000
|
133,400
|
0,000
|
0,000
|
Суммарное изменения удельных величин 𝜟u, 𝜟h, 𝜟s равно нулю; это по-ложение объясняется тем, что рабочее тело в результате кругового цикла возвращается в первоначальное состояние.
Равенство  согласуется с законом сохранения энергии: теплота, подведенная к рабочему телу равна работе рабочего тела (внутренняя энер-гия не изменяется).
5.
Графическое построение цикла.
Сервис онлайн-записи на собственном Telegram-боте
Попробуйте сервис онлайн-записи VisitTime на основе вашего собственного Telegram-бота:
— Разгрузит мастера, специалиста или компанию;
— Позволит гибко управлять расписанием и загрузкой;
— Разошлет оповещения о новых услугах или акциях;
— Позволит принять оплату на карту/кошелек/счет;
— Позволит записываться на групповые и персональные посещения;
— Поможет получить от клиента отзывы о визите к вам;
— Включает в себя сервис чаевых.
Для новых пользователей первый месяц бесплатно.
Зарегистрироваться в сервисе
Политропный процесс 0-1 изображается плавными кривыми в pν-, Ts- координатах. Для расположения этих кривых рассчитаем положение пяти промежуточных точек. Отрезок { } разбиваем пятью точками на 6 рав-ных отрезков; далее по формуле  находим давление. Из уравнения состояний  находим температуру и из приведенной в таблице форму-лы находим энтропию.
| 0-1
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
| ν, 
|
0,617
|
0,505
|
0,394
|
0,283
|
0,171
|
| p, МПа
|
0,101
|
0,133
|
0,189
|
0,299
|
0,608
|
| T, К
|
300
|
323
|
358
|
407
|
500
|
|  = ; 
|
0,050
|
0,031
|
0,012
|
-0,016
|
-0,056
|
Изохорный процесс 1-2 изображается в pν- координатах отрезком, для его построения не требуется промежуточных точек.
Для построения кривой в Ts- координатах разобьем отрезок [ ] пятью точками и по формуле 𝜟 определяем изменения энтропии.
| 1-2
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
| T, К
|
766
|
766
|
766
|
766
|
766
|
| = 𝜟 ; 
|
-0, 140
|
-0, 140
|
-0, 140
|
-0, 140
|
-0, 140
|
Изобарный процесс изображается в pν- координатах отрезком, для его построения не требуется промежуточных точек.
Для построения кривой в Ts- координатах разобьем отрезок [ ] пятью точками и по формуле 𝜟 определяем изменения энтропии.
| 2-3
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
| T, К
|
817
|
868
|
919
|
970
|
1021
|
| = 𝜟 ;
|
-0,106
|
-0,075
|
-0,045
|
-0,017
|
0,010
|
Политропный процесс 3-4 изображается плавными кривыми в pν-, Ts- координатах. Для построения этих кривых рассчитаем расположение пяти промежуточных точек. Отрезок {} разбиваем пятью точками на 6 рав-ных отрезков; далее по формуле  = 2,655 *  находим давле-ние. Из уравнения состояний  находим температуру и из приведен-ной в таблице формулы находим энтропию.
| 3-4
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
| ν, 
|
0,191
|
0,298
|
0,405
|
0,512
|
0,619
|
| p, МПа
|
0,841
|
0,451
|
0,293
|
0,211
|
0,162
|
| T, К
|
0,772
|
0,646
|
0,571
|
0,519
|
0,482
|
|  = ; 
|
0,103
|
0,140
|
0,165
|
0,183
|
0,200
|
Изохорный процесс 4-0 изображается в pν- координатах отрезком, для его построения не требуется промежуточных точек.
Для построения кривой в Ts- координатах разобьем отрезок [ ] пятью точками и по формуле 𝜟 определяем изменения энтропии.
| 4-0
|
1
|
2
|
3
|
4
|
5
|
| T, К
|
423
|
394
|
365
|
336
|
307
|
| = 𝜟 ;
|
0,192
|
0,169
|
0,145
|
0,119
|
0,091
|
6.
Строим диаграммы термодинамического цикла в масштабе.
7.
Интегральные характеристики цикла.
Суммарная удельная работа, совершенная рабочим телом за цикл:
Суммарная теплота, полученная от окружающих тел (со знаком плюс):
Термический КПД цикла: 
Максимальная и минимальные температуры цикла:
 
 Карно, выполняемый между источниками тепла с такой же температурой, имеет КПД 
 КПД цикла: 
Заносим данные в таблицу.
| |
 К
|
|
|
|
|
|
| 1072
|
280
|
0.739
|
154.124
|
287.758
|
0.464
|
0.628
|
МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕКСТИЛЬНЫЙ УНИВЕРСИТЕТ
имени А.Н.Косыгина
Кафедра
ПРОМЫШЛЕННОЙ ТЕПЛОЭНЕРГЕТИКИ
Домашняя работа
По курсу (Техническая термодинамика)
РАСЧЕТ КРУГОВЫХ ПРОЦЕССОВ
Вариант №40
Выполнил студент Добрынкин А.И.
Группа 32з-05
Проверил преподаватель Жмакин Л.И.
МОСКВА
2008 г.
|
