Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике
16.7 Температура воспламенения топлива, подаваемого в цилиндр двигателя с изобарным подводом теплоты, равна 800ºC.
Определить минимально необходимое значение степени сжатия ε, если начальная температура воздуха t1=77ºC. Сжатие считать адиабатным, k=1,4.
Ответ: ε=16,4.
16.8 Для цикла с подводом теплоты при p=const (рис.1) найти параметры в характерных точках, полезную работу, термический к.п.д., количество подведенной и отведенной теплоты, если дано: р1=0,1 МПа; t1=20ºC; ε=12,7; k=1,4. Рабочее тело — воздух. теплоемкость считать постоянной.
Ответ: υ1=0,840 м³/кг, υ2=0,0661 м³/кг, υ3=0,1322 м³/кг, υ4=0,840 м³/кг, t2=536 ºC, t3=1345 ºC, t4=500 ºC, р2=3,51 МПа, р3=3,51 МПа, р4=0,264 МПа, q1=818 кДж/кг, q2=347 кДж/кг, ηt=0,576, l0=471 кДж/кг.
16.9 Для цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания с подводом теплоты при p=const определить параметры в характерных точках, полезную работу, количество подведенной и отведенной теплоты и термический к.п.д., если дано: р1=100 кПа; t1=70ºC; ε=12; k=1,4, ρ=1,67. Рабочее тело — воздух. теплоемкость считать постоянной.
Ответ: υ1=0,980 м³/кг, υ2=0,082 м³/кг, υ3=0,140 м³/кг, υ4=0,980 м³/кг, t2=654 ºC, t3=1375 ºC, t4=413 ºC, р2=3,24 МПа, р3=3,24 МПа, р4=0,200 МПа, q1=627 кДж/кг, q2=255 кДж/кг, ηt=0,593, l0=372 кДж/кг.
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, Lц=10,0 кДж, ηt=0,62.
16.38 Построить график зависимости термического к.п.д. цикла с подводом теплоты при p=const от степени предварительного расширения для значений его от 1,5 до 3,5 при ε=16 и k=1,4.
16.37 В цикле с подводом теплоты при p=const начальное давление воздуха р1=0,09 МПа, температура t1=47 ºC, степень сжатия ε=12, степень предварительного расширения ρ=2 и V1=1 м³.
Определить параметры в характерных точках цикла, количество подведенной и отведенной теплоты, работу цикла и его термический к.п.д. Рабочее тело — воздух. Теплоемкость принять постоянной.
Ответ: V2=0,0832 м³, V3=0,166 м³, р2=2,92 МПа, р4=0,24 МПа, Т2=865 К, Т3=1730 К, Т4=845 К, L0=478 кДж/кг, Q1=842 кДж/кг, Q2=364 кДж/кг, ηt=0,565.
15.12 Определить термический к.п.д. цикла, состоящего из двух изохор и двух изобар (рис.55). Рабочее тело — воздух. Теплоемкость принять постоянной.
Ответ: ηt=1-ρ(λ-1+k)-k/(λ-1+kλ(ρ-1)).
15.9 Найти термический к.п.д. цикла, изображенного на рис. 56.
Пользоваться при выводе следующими обозначениями:
υ1/υ2 = ε; р3/р2 = λ; υ4/υ3 = ρ; υ5/υ4 = δ.
Теплоемкость принять постоянной.
Ответ: ηt = 1 — 1/(εk — 1)×(( εk — 1·λ·ρ·δ1 — k — 1)/( λ — 1 + k·λ·(ρ — 1)).
15.13 Определить термический к.п.д. цикла (рис.57), состоящего из изохоры, адиабаты и изобары.
Ответ: ηt=1-k(λ1/k-1)/(λ-1).
15.61 Найти термический к.п.д. цикла, изображенного на рис. 58. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость принять постоянной.
Ответ: ηt=1-(λδ1-k+δ(k-1)-k)/(λ-1).
