Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
15.14 В результате осуществления кругового процесса получена работа, равная 80 кДж, а отдано охладителю 50 кДж теплоты.
Определить термический к.п.д. цикла.
Ответ: ηt=0,615.
15.6 1 кг воздуха совершает цикл Карно (рис.1) в пределах температур t1=627ºC и t2=27ºC, причем наивысшее давление составляет 6 МПа, а наинизшее — 0,1 МПа.
Определить параметры состояния воздуха в характерных точках цикла, работу, термический к.п.д. цикла и количество подведенной и отведенной теплоты.
Ответ: υ1=0,043 м³/кг, υ2=0,055 м³/кг, υ3=0,861 м³/кг, υ4=0,671 м³/кг, р2=4,68 МПа, р4=0,128 МПа, ηt=0,667, q1=63,6 кДж/кг, q2=21,5 кДж/кг, l0=42,1 кДж/кг.
15.5 1 кг воздуха совершает цикл Карно между температурами t1=327ºC и t2=27ºC; наивысшее давление при этом составляет 2 МПа, наинизшее — 0,12 МПа.
Определить параметры состояния воздуха в характерных точках, работу, термический к.п.д. цикла и количества подведенной и отведенной теплоты.
Ответ: υ1=0,086 м³/кг, υ2=0,127 м³/кг, υ3=0,717 м³/кг, υ4=0,486 м³/кг, р2=1,36 МПа, р4=0,18 МПа, ηt=0,50, q1=67,4 кДж/кг, q2=33,7 кДж/кг, l0=67,4 кДж/кг.
15.8 1 кг воздуха совершает цикл Карно в пределах температур t1=250ºC и t2=30ºC. Наивысшее давление р1=1 МПа, наинизшее — р3=0,12 МПа.
Определить параметры состояния воздуха в характерных точках, количества подведенной и отведенной теплоты, работу и термический к.п.д. цикла.
Ответ: υ1=0,15 м³/кг, υ2=0,185 м³/кг, υ3=0,725 м³/кг, υ4=0,59 м³/кг, р2=0,15 МПа, р4=0,15 МПа, ηt=0,42, q1=31,1 кДж/кг, q2=18,0 кДж/кг, l0=13,1 кДж/кг.
16.5 Для идеального цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при υ=const определить параметры в характерных точках, полученную работу, термический к.п.д., количество подведенной и отведенной теплоты, если давно: р1=0,1 МПА; t1=20ºC; ε=3,6; λ=3,33; k=1,4.
Рабочее тело — воздух. Теплоемкость принять постоянной.
Ответ: υ1=0,84 м³/кг, υ2=0,233 м³/кг, Т2=489 К, р2=0,6 МПа, υ3=0,233 м³/кг, р3=2,0 МПа, Т3=1628 К, Т4=976 К, р4=0,33 МПа, q1=825 кДж/кг, q2=495 кДж/кг, ηt=0,4, l0=330 кДж/кг.
16.1 Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при υ=const определить параметры характерных для цикла точек, количества подведенной и отведенной теплоты, термический к.п.д. цикла и его полезную работу, если дано: р1=0,1 МПа, t1=100ºC, ε=6, λ=1,6, k=1,4.
Рабочее тело — воздух. Теплоемкость принять постоянной.
Ответ: υ1=1,07 м³/кг, υ2=0,178 м³/кг, Т2=761 К, Т3=1217 К, Т4=597 К, р3=1,96 МПа, р4=0,156 МПа, q1=329,7 кДж/кг, q2=162 кДж/кг, ηt=0,51, l0=167,7 кДж/кг.
16.6 В цикле поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при υ=const степень сжатия ε=5, степень увеличения давления λ=1,5.
Определить термический к.п.д. этого цикла, а также цикла Карно, совершающегося при тех же предельных температурах. Рабочее тело — воздух. Теплоемкость принять постоянной.
Ответ: ηt=0,476, ηtK=0,651.
16.30 Построить график зависимости термического к.п.д. от степени сжатия для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при υ=const для значений ε от 2 до 10 при k=1,37.
16.31 1 кг воздуха работает по циклу, изображенному на рис.53. Начальное давление р1=0,1 МПа, начальная температура t1=27 ºC, а степень сжатия ε=5. Количество теплоты, подводимой во время изохорного сжатия, равно 1300 кДж/кг.
Определить параметры воздуха в характерных точках и полезную работу цикла. Теплоемкость воздуха считать постоянной.
Ответ: υ1=0,860 м³/кг, υ2=0,172 м³/кг, Т2=510 К, р2=0,85 МПа, Т3=2308 К, р3=3,85 МПа, υ4=0,860 м³/кг, Т4=1350 К, р4=0,45 Ма, l0=651 кДж/кг.
16.4 Поршневой двигатель работает на воздухе, по циклу с подводом теплоты при v=const. Начальное состояние воздуха: р1=0,785 МПа и t1=17ºC. Степень сжатия ε=4,6. Количество подведенной теплоты составляет 100,5 кДж/кг.
Найти термический к.п.д. двигателя и его мощность, если диаметр цилиндра d=0,24 м, ход поршня S=0,34 м, число оборотов n=21 рад/с (200 об/мин) и за каждые два оборота совершается один цикл.
Ответ: ηt=0,457, N=14,5 кВт.
