Мегаобучалка Главная | О нас | Обратная связь  


Массовые теплоемкости газовой смеси




Содержание

Задание

1. Расчет начальных параметров

1.1 Молярная масса газовой смеси

1.2 Газовая постоянная рабочего тела (смеси газов)

1.3 Массовые теплоемкости газовой смеси

1.4 Показатель адиабаты.

2. Определение параметров рабочего тела в точках цикла

3. Расчет процесса цикла

3.1 Процесс адиабатного состояния

3.2 Процесс подвода теплоты по изохоре

3.3 Процесс подвода теплоты по изобаре

3.4 Процесс адиабатного расширения

3.5 Процесс отвода теплоты по изохоре

4. Расчет характеристик цикла

5. Исследование цикла

5.1 Влияние степени сжатия на термический КПД цикла

5.2 Влияние степени повышения давления на термический КПД цикла

5.3 Влияние степени изобарного расширения на термический КПД цикла

5.4 Анализ

Список используемой литературы

Приложение 1

Приложение 2


Задание

 

1 - Рассчитать идеальный цикл ДВС со смешанным подводом теплоты, который в соответствии с рисунком 1 включает следующие термодинамические процессы изменения состояния рабочего тела:

а) 1-2 - адиабатное сжатие;

б) 2-3 - подвод теплоты по изохоре;

в) 3-4 - подвод теплоты по изобаре;

г) 4-5 - адиабатное расширение;



д) 5-1 - отвод теплоты по изохоре.

 

q1

Р 3 4

q1

2

 

5

q2

1

V

 

Определить:

1.1 газовую постоянную рабочего тела;

1.2 значение давления, удельного объёма, температуры и энтропии во всех точках цикла;

1.3 для каждого из процессов, составляющих цикл, изменение внутренней энергии и энтальпии, значений теплоёмкости, теплоты и рабочего процесса;

1.4 характеристики цикла, в целом: количество подведенной и отведенной теплоты, среднее давление и термический КПД.

2 – Исследовать влияние степени сжатия, степени повышения давления и степени предварительного (изобарного) расширения на термодинамический КПД цикла.

Исследовать:

2.1 влияние степени повышения давления на термический КПД;

2.2 влияния степени сжатия на термический КПД;

2.3 влияние степени изобарного расширения на термический КПД.

 

Исходные данные для расчетов цикла ДВС.

Состав компонентов рабочего тела,%

ε λ ρ
СО2 СО Н2О N2 O2

18,5

1,5

2

8,5 6,5 10 75 -

 


Расчет начальных параметров

Молярная масса газовой смеси

μ=Σrii (1)

 

где n – число компонентов рабочего тела, n=4;

ri – объемная доля i-ого компонента в составе смеси;

μi – молярная масса i-ого компонента, кг/кмоль.

Рассчитываем молярную массу каждого компонента смеси:

 

μСО2=12+16*2=44 кг/кмоль

μСО=12+16=28 кг/кмоль

μN2=14*2=28 кг/кмоль

μН2О=1*2+16=18 кг/кмоль

 

Подставляя значения молярных масс каждого компонента в формулу (1), получаем общую молярную массу для газовой смеси:

 

μ=0,085*44+0,065*28+0,75*28+0,1*18

μ=28,36 кг/кмоль.

 

Газовая постоянная рабочего тела (смеси газов)

 

R=8314/μ (2)

 

где 8314 – постоянный коэффициент (константа);

μ – молекулярная масса газовой смеси, кг/кмоль

 

R=8314/28,36

R=293,1594 Дж/(кг*К)

R=0,293 кДж/(кг*К).

 

Массовые теплоемкости газовой смеси

-при постоянном объеме Сv вычисляют по формуле:

 

Сv=1/μ*Σri*μcvi (3)

 

где μcvi – молярная теплоемкость i-oro компонента смеси, при постоянном объеме, зависящая от атомности газа, кДж/(кг*К)

Определяем молярную теплоёмкость каждою из компонентов:

СО2 – трехатомный газ, μcv=29,3 кДж/(кмоль*К);

СО – двухатомный газ, μcv=20,8 кДж/(кмоль*К);

N2 – двухатомный газ, μcv=20,8 кДж/(кмоль*К);

Н2О – трехатомный газ, μcv=29,3 кДж/(кмоль*К);

Полученные значения подставляем в формулу (3)

 

Сv=1/28,36*(0,085*29,3+0,065*20,8+0,75*20,8+0,1*29,3);

Сv=0,7889 кДж/(кг*К).

 

-при постоянном давлении Ср вычисляют по формуле:

 

Ср=1/μ*Σri*μcpi  (4)

 

где μcp – молярная теплоемкость i-ого компонента смеси, при постоянном давлении, зависящая от атомности газа, кДж/(кг*К)

Определяют молярную теплоемкость каждого из компонентов:

СО2 – трехатомный газ, μcр=37,6 кДж/(кмоль*К);

СО – двухатомный газ, μcр=29,12 кДж/(кмоль*К);

N2 – двухатомный газ, μcр=29,12 кДж/(кмоль*К);

Н2О – трехатомный газ, μcр=37,6 кДж/(кмоль*К);

Полученные значения подставляем в формулу (4):

 

Ср=1/28,36*(0,085*37,6+0,065*29,12+0,75*29,12+0,1*37,6);

Ср=1,0821 кДж/(кг*К).

Показатель адиабаты

 

k=Срv     (5)

 

где Ср – массовая теплоемкость газовой смеси, при р=const, кДж/(кг*К);

С v – массовая теплоемкость газовой смеси, при v= const, кДж/(кг*К).

 

k=1,0821/0,7889

k=1,3717

Поможем в ✍️ написании учебной работы
Поможем с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой



Читайте также:



©2015-2020 megaobuchalka.ru Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. (124)

Почему 1285321 студент выбрали МегаОбучалку...

Система поиска информации

Мобильная версия сайта

Удобная навигация

Нет шокирующей рекламы



(0.016 сек.)
Поможем в написании
> Курсовые, контрольные, дипломные и другие работы со скидкой до 25%
3 569 лучших специалисов, готовы оказать помощь 24/7