15 Газовые циклы
15.64 Газовый цикл
Цикл отнесен к 1 кг газовой смеси, состав которой приведен в таблице 1.1.
Требуется:
1) определить параметры р, υ, Т для основных точек цикла;
2) полученные данные занести в таблицу 1.2;
3) на основании определенных параметров построить цикл в масштабе в рυ- и Ts – диаграммах;
4) определить значение теплоемкостей сpm и сυm для каждого процесса;
5) найти изменение внутренней энергии (Δu), энтальпии (Δi), энтропии (Δs) в каждом процессе;
6) определить теплоту (q) и работу (l) в каждом процессе;
7) результаты расчетов ввести в таблицу 1.3;
8) найти работу цикла и полезную теплоту цикла;
9) определить термический КПД цикла.
Таблица 1.1 – Исходные данные
| Вариант | Способ задания смеси | Состав газовой смеси, % | |||
| Воздуха | СО | N2 | О2 | ||
| 15 | Объемный | 20 | 10 | 50 | 20 |
Конец таблицы 1.1
| р1абс, бар | р2абс, бар | t1, ºС | υ3, м3/кг |
| 50 | 18 | 300 | 0,2 |
15.65 1 кг воздуха совершает цикл Карно в пределах температур t1 = 527 ºС и t2 = 27 ºС при наивысшем давлении 15 МПа и наинизшем давлении 0,05 МПа.
Определить параметры состояния воздуха в характерных точках цикла (показатель адиабаты k = 1,4; R = 287,0 Дж/(кг·К)), количество подведенной и отведенной теплоты, работу на 1 кг рабочего тела, термический КПД цикла.
Изобразить цикл в координатах р – υ и T – s.
15.66 Расчет газового цикла
Вариант 21
Для цикла, изображенного в р-υ координатах
Требуется определить:
а) параметры р, υ, t, s, u в характерных точках цикла;
б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла;
в) теплоту q всех процессов цикла;
г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно, построенного в том же интервале температур.
Полученные данные поместить в таблицы.
- Построить цикл в р-υ и T-s координатах.
Таблица 1 — Исходные данные
| № | р1, бар | υ1, м3/кг | υ1/υ2 | Т4, К | раб. тело |
| 1 | 2 | 0,55 | 4 | 490 | N2 |
ВУЗ: ЮУрГУ
Все задачи из: Теплотехника. Расчет термодинамических циклов ЮУрГУ
15.67 На рис. 62 показан процесс работы двигателя, в котором рабочим телом является сжатый воздух.
Определить необходимый массовый расход воздуха, если теоретическая мощность воздушного двигателя N = 10 кВт. Начальные параметры воздуха: р1 = 1 МПа и t1 = 15 ºС. Процесс расширения воздуха принять политропным с показателем m = 1,3. Конечное давление воздуха р2 = 0,1 МПа.
Ответ: М = 245 кг/ч.
Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
15.68 1 кг сухого воздуха в прямом обратимом цикле Карно совершает полезную работу l0. Максимальное абсолютное давление воздуха 10 МПа и соответствующая абсолютная температура 1200 К. В цикле к газу подводится теплота q1. Минимальное давление в цикле 0,1 МПа. Определить термический КПД и основные параметры во всех переходных точках цикла. Изобразить цикл в рυ— и Ts — координатах. Газовую постоянную принять R = 287 Дж/(кг·К).
Таблица 1 – Числовые данные к задачам 2.1. Термодинамика
| Предпоследняя цифра учебного шифра | q1, кДж/кг | l0, кДж/кг |
| 1 | 30 | 20 |
Варианты задачи: 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 0.
ВУЗ: ТОГУ
Все задачи из: Гидравлика и теплотехника ТОГУ Хабаровск 2020
15.69 Идеальная тепловая машина, работающая по циклу Карно, совершает за один цикл работу 73,5 кДж. Температура нагревателя 100°С, температура холодильника 0°С. Найти КПД цикла, количество теплоты, получаемое машиной за один цикл от нагревателя, и количество теплоты, отдаваемое за один цикл холодильнику.
Ответ: η = 0,27; Q1 = 272,2 кДж, Q2 = 198,7 кДж.
15.70 Расчет газового цикла
Вариант 3
Для цикла, изображенного в р-υ координатах
Требуется определить:
а) параметры р, υ, Т в характерных точках цикла;
б) работу l, изменения: внутренней энергии Δu, энтальпии Δh, энтропии Δs рабочего тела во всех процессах цикла;
в) теплоту q всех процессов цикла;
г) термический КПД цикла и термический КПД цикла Карно ηtK, построенного в том же интервале температур.
Полученные данные поместить в таблицы.
Построить цикл в р-υ и T-s координатах в масштабе с расчетом параметров процессов в 2-3 промежуточных точках.
Таблица 1 — Исходные данные
| № | р1, бар | υ1, м³/кг | р3, бар | Т2, К | раб. тело |
| 1 | 2 | 0,45 | 13,2 | 517 | возд. |
ВУЗ: ЮУрГУ
Все задачи из: Теплотехника. Расчет термодинамических циклов ЮУрГУ
15.71 (Вариант 83) 1 кг воздуха совершает работу в цикле Карно при температурах верхнего t1 и нижнего t3 источника тепла. Наивысшее давление составляет р1, а наинизшее – р3. Определить параметры в характерных точках цикла, работу цикла lц, количество подведенной q1 и отведенной q2 теплоты и термический к.п.д. цикла (ηц). Показатель адиабаты для воздуха принять равным k = 1,41. Изобразить цикл на рυ— и Тs— диаграммах.
Исходные данные для расчета представлены в таблице 3.
Таблица 3 – Исходные данные к задаче №3
| t1, ºС | t3, ºС | р1, МПа | р3, МПа |
| 900 | 22 | 13 | 0,11 |
ВУЗ: УГТУ
Все задачи из: Михайленко Е.В. Теплотехника Ухта УГТУ 2013
15.72 Идеальная тепловая машина работает по циклу Карно, термический КПД которого 40%. Температура теплоприемника 0 градусов по Цельсию. Найти температуру теплоотдатчика и работу изотермического сжатия, если работа изотермического расширения 8 Дж.
Ответ: t1 = 182ºС, L2 = 4,8 Дж.
15.73 Известные параметры воздуха при нормальных условиях: cр = 1,005 кДж/(кг·К), cυ = 0,71 кДж/(кг·К), R = 287 Дж/(кг·К),. Задается цикл в координатах pυ, без учета масштаба.
Требуется:
1. Определить параметры p, υ, T, u, i для основных точек цикла.
2. Найти: n, du , di , ds , δq , δl для каждого процесса, входящего в состав цикла.
3. Определить работу цикла lц , термический к.п.д. ηt цикла и индикаторное давление pi.
4. Полученные данные поместить в сводные таблицы.
5. Построить цикл в координатах p-υ и T-S , соблюдая масштаб построения. Каждый процесс должен быть построен по двум-трем промежуточным точкам. При выполнении задания следует обратить внимание на физический смысл величин и их размерности.
ВУЗ: ИжГТУ
