16 Двигатели внутреннего сгорания

16.171 Для идеального цикла ДВС со смешанным подводом теплоты определить параметры рабочего тела (воздух) в характерных точках, степень повышения давления λ, степень предварительного расширения ρ, количество подводимой и отводимой теплоты, работу цикла и термический КПД, если начальные параметры рабочего тела р₁=0,14 МПа, t₁=35 ºС, степень сжатия ε=14, максимальные параметры цикла р₄=6,5 МПа, t₄=1600 ºС.

16.172 Определить параметры рабочего тела в характерных точках идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с изохорно — изобарным подводом теплоты (смешанный цикл), если известны давление р₁ и температура t₁ рабочего тела в начале сжатия. Степень сжатия ε, степень повышения давления λ, степень предварительного расширения ρ заданы (табл. 3).

Определить работу, получаемую от цикла, его термический КПД и изменение энтропии отдельных процессов цикла. За рабочее тело принять воздух, считая теплоемкость его в расчетном интервале температур постоянной.

Построить на «миллиметровке» в масштабе этот цикл в координатах p-υ и T-s. Дать к полученным графикам соответствующие пояснения.

Таблица 3

Сумма двух последних цифр шифра	р₁,Мпа	t₁, °C	ε	λ	ρ
0	0,1	10	11	1,8	1,5

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18.

Методические указания.pdf

Все задачи из: Нечаев В.В. Теплотехника ИрГАУ 2016

16.173 1 кг сухого воздуха в идеальном цикле поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты имеет начальные параметры р₁=0,1 МПа и t₁=67 ºC. Определить основные параметры рабочего тела в переходных точках цикла, термический КПД и полезную работу цикла, если заданы степень сжатия ε, количество подведенной теплоты по изохоре q_υ и по изобаре q_p. Теплоемкость воздуха принять не зависящей от температуры.

Таблица 2 – Числовые данные к задачам

Последняя цифра номера зачетной книжки	ε	q_υ, кДж/кг	q_р, кДж/кг
0	11	600	300

Варианты задачи: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Методические указания.pdf

ВУЗ: ИрГУПС

Все задачи из: Бронникова Е.М. Матвиенко А.С. Термодинамика и теплопередача ИрГУПС 2015

16.174 В теоретическом цикле дизеля со степенью сжатия ε=12, максимальной температурой цикла 2100 и параметрами рабочего тела в начале сжатия р₁=0,3 МПа, t₁=50 ºC определить параметры состояния в характерных точках цикла, степень предварительного расширения, количество подведенного и отведенного тепла, термический к.п.д. и работу цикла.

Определить также мощность двухтактного дизеля, работающего по рассчитанному циклу, если диаметр цилиндра 420 мм, ход поршня 1200 мм, частота 160 об/мин.

16.175 (Вариант 01) Для теоретического цикла ДВС со смешанным подводом теплоты (рис. 1) определить количество подведенной теплоты q₁, количество отведенной теплоты q₂, полезную работу цикла l_ц и термический КПД цикла η_t. Рабочее тело – воздух (R=287 Дж/(кг·К), с_р=1006 Дж/(кг·К)). Параметры воздуха в начале процесса сжатия р₁=0,1 МПа, t₁. Заданы следующие характеристики цикла: ε=υ₁/υ₂; λ=p₃/p₂; ρ=υ₄/υ₃.

Определить также КПД цикла Карно, имеющего одинаковые с заданным циклом максимальную температуру и минимальную температуры. Исходные данные принять из табл. 2.

Таблица 2 – Исходные данные

ε	t₁, ºC	ρ	λ
14	-20	1,8	1,1

16.176 Двигатель работает по циклу с подводом тепла при υ=const. Начальное состояние рабочего тела: р₁=1 бар, t₁=27 ºC. При сгорании топлива выделяется энергия в количестве 1300 кДж/кг. Максимальная температура в цикле 2500 К.

Определить параметры в характерных точках, работу, количество тепла, изменение энтальпии, энтропии и внутренней энергии в каждом из процессов, а также работу и термический к.п.д. цикла. Рабочее тело обладает свойствами воздуха.

Результаты свести в таблицу.

16.177 Для идеального цикла ДВС со смешанным подводом теплоты определить параметры рабочего тела (воздух) в характерных точках, степень повышения давления, степень предварительного расширения, количество отводимой теплоты, работу цикла и термический КПД цикла, если начальные параметры рабочего тела р₁=0,13 МПа, t₁=33 ºС, степень сжатия ε=13, количество теплоты, подводимой в изохорном процессе 800 кДж/кг, количество теплоты, подводимой в изобарном процессе 400 кДж/кг.

Определить мощность одного цилиндра двигателя, если диаметр цилиндра 250 мм, ход поршня 340 мм, частота вращения коленчатого вала n=200 об/мин. За каждые два оборота совершается один цикл. Рабочее тело обладает свойствами воздуха. Результаты расчетов свести в таблицу.

16.178 Найти давление и объем в характерных точках цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при p=const, а также термический к.п.д. и полезную работу, если дано: р₁=100 кПа, ε=14; ρ=1,5; k=1,4.

Диаметр цилиндра d=0,3 м, ход поршня S=0,45 м. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: V₁=V₄=0,03179 м³, V₂=0,00227 м³, V₃=0,00341 м³, р₂=4,023 МПа, р₃=4,023 МПа, р₄=0,176 МПа, L_ц=10,0 кДж, η_t=0,62.

Все задачи из: Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике

16.179 Определить значение давления и объема в характерных точках цикла ДВС с подводом теплоты при p=const, а также термический к.п.д. и полезную работу, если р₁=0,1 МПа; ε=14; ρ=1,5; k=1,4. Диаметр цилиндра d=300 мм, ход поршня S=450 мм. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость принять постоянной.

16.180 Определить для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты параметры (p, V, Т) в характерных для цикла точках, количество подведенной и отведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла, если начальное давление р₁=0,12 МПа, начальная температура t₁=25 ºС, степень сжатия ε=18, степень повышения давления 1,5, степень предварительного расширения 1,6 и показатель адиабаты k=1,4. рабочее тело обладает свойствами воздуха. Изобразить цикл в рV — диаграмме.

Общее условие. Определить параметры р (давление, бар), v (объём, м3/кг), Т (температура, К), t (температура, ºС) во всех характерных точках заданного цикла, во всех процессах цикла определить приведенные к 1кг параметры q, (теплоту кДж/кг); Δu, (изменение внутренней энергии кДж/кг); Δh, кДж/кг; l, (работу кДж/кг); Δs (изменение энтропии), кДж/(кг·гр). Построить графики цикла в р-v координатах и в Т-s координатах. Определить параметры цикла термический КПД (η_t), работу l_ц (кДж/кг), среднее давление р_t. В качестве рабочего тела принять воздух, массой 1 кг ; считать теплоёмкость воздуха постоянной с_р=1,005 кДж/(кг·град), c_v=0,718кДж/(кг·град).