Рабинович О.М. Сборник задач по технической термодинамике

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, η_t=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, L_ц=10,0 кДж, η_t=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, η_t=0,565.

16.43 В цикле поршневого двигателя со смешанным подводом теплоты (рис.59) начальное давление р₁=90 кПа, начальная температура t₁=67 ºC. Количество подведенной теплоты Q=1090 кДж/кг. Степень сжатия ε=10.

Какая часть теплоты должна выделяться в процессе при υ=const, если максимальное давление составляет 4,5 МПа. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость принять постоянной.

Ответ: Q_υ/Q₁=0,675.

16.45 Рабочее тело поршневого двигателя внутреннего сгорания со смешанным подводом теплоты обладает свойствами воздуха. Известны начальные параметры р₁=0,1 МПа, t₁=30 ºC и следующие характеристики цикла: ε=7; λ=2,0 и ρ=1,2.

Определить параметры в характерных для цикла точках, количество подведенной теплоты, полезную работу и термический к.п.д. цикла. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость считать постоянной.

Ответ: υ₁=0,870 м³/кг, υ₂=0,124 м³/кг, υ₄=0,149 м³/кг, р₂=1,52 МПа, р₃=3,05 МПа, р₅=0,26 МПа, t₂=387 ºC, t₃=1047 ºC, t₄=1311 ºC, t₅=511 ºC, λ=1,4, q₁=744,2 кДж/кг, q₂=348,2 кДж/кг, l₀=396 кДж/кг, η_t=0,532.