Указания к выполнению задания

Нужно иметь в виду, что по абсолютной величине aи bмогут быть больше единицы, например, a = 2,5 и b = -1,5. Это говорит о том, что изменение внутренней энергии происходит не только за счет теплоты, сообщаемой газу в процессах, но и за счет работы, затрачиваемой на сжатие газа.

3. Выполнение графической части задания удобнее начинать с логарифмического изображения цикла, поскольку в этом случае, как отмечено в разделе 1.1, любые процессы представляются прямыми линиями.

Логарифмическое изображение цикла можно выполнить двумя способами.

Первый способ. По десятичным логарифмам чисел, кратких десяти, строят в определенном масштабе (или используют готовую) логарифмическую (неравномерную) координатную сетку. По координатным осям откладывают натуральные величины параметров p и v (рис.1.10).

Этот способ дает наглядное представление о величинах параметров. Однако в этом случае низка точность непосредственного графического определения величин параметров точек, расположенных между координатными линиями диаграммы.

Второй способ. В обычной (равномерной) системе координат откладывают по координатным осям величины десятичных логарифмов параметров lg p и lg v

p-v – диаграмму. Для этого между характерными точками цикла берут 3-4 промежуточные точки, находят для них значения lg vи lg p , по антилогарифмам определяют значения v и p этих точек и переносят их в соответствующих масштабах в p-v –координаты. Это значительно быстрее, чем считать промежуточные точки для построения гиперболических кривых (политроп) в p-v- диаграмме. Площадь цикла в p-v – координатах дает возможность посчитать графическим путем работу цикла в среднее индикаторное давление. Расхождение между графическим и аналитическим способами расчетов не должно превышать

± 2 %.

При построении цикла в T-s – координатах масштаб по оси абсцисс выбирают по величине Δs процессов, подсчитанных во втором пункте, а именно суммируют все величины Δs со знаком плюс или минус , SΔs = 0, наносят крайнюю левую точку цикла на расстоянии 10-15 мм вправо от оси ординат, и от этой точки вправо откладывают Δs процессов с положительным знаком. От полученной крайне

правой точки цикла откладывают Δsпроцессов с отрицательным знаком и снова приходят в первоначальную крайнюю левую точку. Все процессы в T-s – диаграмме, кроме адиабат и изотерм, являются логарифмическими кривыми, поэтому для их построения необходимо нанести 3-4 промежуточные точки, подсчитываемые по уравнению

Δs = C_v (1.64)

Площадь цикла в T-s - диаграмме дает возможность подсчитать графическим путем теплоту цикла, расхождение с аналитическим подсчетом не должно превышать ± 2 %.

Рис. 1.7. Пример перестроения цикла из p-v – диаграммы в T-s – диаграмму.

Рис. 1.8. Пример перестроения цикла из T-s – диаграммы в p-v – диаграмму.

4. Защита выполненного задания по расчету газового цикла, помимо ответов на вопросы, касающиеся содержания работы, включает также перестроение произвольного цикла, предложенного преподавателем, из p-v в T-s – диаграмму или обратно без указаний числовых значений параметров в характерных точках цикла. При перестроении циклов нужно дать правильное графическое изображение процессов в соответствующей диаграмме, с учетом знаков изменений теплоты, внутренней энергии и работы. При этом необходимо руководствоваться газовыми законами, уравнением состояния газов и законами термодинамики. Перестроение можно начинать с любой характерной точки, обходить цикл удобнее по часовой стрелке. В качестве примеров на рис. 1.7 и 1.8. показано перестроение циклов из p-v в T-s – диаграмму и обратно.