15 Газовые циклы
15.44 Для цикла состоящего из четырех процессов: политропного 1-2, изохорного 2-3, адиабатного 3-4, изобарного 4-1 известно, что р1=1 бар, t1=0 ºC, t2=200 ºC, t4=65 ºC, n=1,3.
Определить: 1) параметры состояния в характерных точках, 2) изменение внутренней энергии, энтальпии и энтропии, совершенную работу и количество подведенного или отведенного тепла для каждого из процессов; 3) работу цикла и термический к.п.д.
15.45 (Вариант 23) ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ ИДЕАЛЬНОГО ЦИКЛА ТЕПЛОВОЙ МАШИНЫ
Для заданного идеального цикла, совершающегося с рабочим телом (воздух), требуется:
— определить основные параметры состояния р, υ, Т в характерных точках цикла;
— определить для каждого процесса, входящего в цикл, Δu, Δs, q, l;
— определить термический к.п.д. цикла;
— графически изобразить цикл в р,υ- и T,s – координатах.
Таблица 1 – Исходные данные
р1, бар | р2, бар | t1, ºC | t3, ºC | 4-1 | 1-2 | 3-4 |
3 | 6 | 30 | 250 | изотерма | адиабата |
15.46 Расчет цикла Карно применительно к тепловому двигателю
Рабочее тело — 1 кг сухого воздуха. Предельные температуры рабочего тела в цикле: наибольшая t1, наименьшая t3 (таблица 4). Предельные давления рабочего тела в цикле: наибольшее р1, наименьшее р3 (таблица 5).
Таблицы 4 и 5
Вариант | Температура воздуха, ºС | Давление, МПа | ||
t1 | t3 | р1 | р3 | |
00 | 270 | 21 | 4 | 0,125 |
Определить:
1. Основные параметры состояния рабочего тела в характерных точках цикла;
2. Количество тепла, подведенное в цикле;
3. Количество тепла, отведенное в цикле;
4. Полезную работу, совершенную рабочим телом за цикл;
5. Изменение энтропии в изотермических процессах цикла.
Построить цикл (в масштабе) в координатах р-υ и T-s.
Вопросы:
1. Из каких процессов состоит цикл Карно?
2. Что показывает термический КПД цикла теплового двигателя?
3. В какой диаграмме и какой площадью можно проиллюстрировать полезную работу, совершенную рабочим телом в цикле?
4. В какой диаграмме и какой площадью можно проиллюстрировать количество тепла, использованное в цикле или совершения полезной работы?
Варианты задачи: 01, 02, 03, 04, 05, 06, 07, 08, 09, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 26, 27, 28, 29, 30, 31, 32, 33, 34, 35, 36, 37, 38, 39, 40, 41, 42, 43, 44, 45, 46, 47, 48, 49, 50, 51, 52, 53, 54, 55, 56, 57, 58, 59, 60, 61, 62, 63, 64, 65, 66, 67, 68, 69, 70, 71, 72, 73, 74, 75, 76, 77, 78, 79, 80, 81, 82, 83, 84, 85, 86, 87, 88, 89, 90, 91, 92, 93, 94, 95, 96, 97, 98, 99.
ВУЗ: КГАСУ
Все задачи из: Медведева Г.А. Техническая термодинамика КГАСУ 2014
15.47 Расчет газового цикла
Вариант 7
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 | υ2, м3/кг | Т3, К | Раб. тело |
1 | 7 | 0,14 | 0,05 | 880 | СО2 |
Варианты задачи: 3.
ВУЗ: ЮУрГУ
Все задачи из: Теплотехника. Расчет термодинамических циклов ЮУрГУ
15.48 (Вариант 5) РАСЧЕТ ГАЗОВОГО ТЕОРЕТИЧЕСКОГО ЦИКЛА
Сухой воздух массой 1 кг совершает прямой термодинамический цикл, состоящий из четырех последовательных термодинамических процессов. Данные, необходимые для расчета в зависимости от варианта, приведены в таблице заданий.
Таблица заданий
Заданные параметры характерных точек: р, МПа; υ, м3/кг; Т, ºС | |||
р1=0,1 | T1=273 | р2=0,5 | T3=473 |
Продолжение таблицы заданий
Типы процессов в цикле | |||
Процесс 1-2 | Процесс 2-3 | Процесс 3-4 | Процесс 4-1 |
политропа n=1,3 | изобара | политропа n=1,3 | изобара |
Требуется:
1. Рассчитать давление р, удельный объем υ, температуру Т воздуха для основных точек цикла.
2. Для каждого из процессов определить значения показателей политропы n, теплоемкости c, вычислить изменение внутренней энергии Δu, энтальпии Δi, энтропии Δs, теплоту процесса q, работу процесса l, располагаемую работу l0.
3. Определить суммарные количества подведенной q1 и отведенной q2 теплоты, работу цикла lц, термический КПД цикла ηt.
Построить цикл в координатах р-υ — и T-s, нанеся на диаграммы основные точки цикла и составляющие цикл процессы.
15.49 (Вариант 10) Расчет газового цикла
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 | р2, бар | Т4, К | Раб. тело |
2 | 1 | 0,72 | 14 | 400 | О2 |
15.50 Расчет газового цикла
Вариант 16
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 | Т1, К | Т3, К | q1-2, кДж/кг | раб. тело |
2 | 10 | 550 | 610 | 200 | O2 |
ВУЗ: ЮУрГУ
Все задачи из: Теплотехника. Расчет термодинамических циклов ЮУрГУ
15.51 Расчет газового цикла
Вариант 10
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 | Т1, К | Т2, К | Т3, К | Раб. тело |
1 | 1,5 | 280 | 400 | 600 | возд. |
Варианты задачи: 2.
ВУЗ: ЮУрГУ
Все задачи из: Теплотехника. Расчет термодинамических циклов ЮУрГУ
15.52 Расчет газового цикла
Вариант 11
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 | Т2, К | р3, бар | n | Раб. тело |
2 | 30 | 0,1 | 1500 | 10 | 1,45 | СО |
ВУЗ: ЮУрГУ
Все задачи из: Теплотехника. Расчет термодинамических циклов ЮУрГУ
15.53 Расчет газового цикла
Вариант 4
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 | Т1, К | Т3, К | Т4, К | раб. тело |
2 | 8 | 450 | 800 | 550 | СО |
ВУЗ: ЮУрГУ
Все задачи из: Теплотехника. Расчет термодинамических циклов ЮУрГУ