- •Е.Г. Жулина, а.Г. Китов, ф.Е. Кальницкий
- •Вариант №30
- •1. Основные допущения
- •2. Содержание контрольной работы и пояснительной записки
- •3.2. Краткое описание идеализированного цикла теплового двигателя
- •3.2.1. Термодинамический процесс политропного сжатия рабочего тела. Уравнения обмена механической и тепловой энергией между рабочим телом и окружающей средой. Энтропия рабочего тела
- •3.2.1.1. Уравнение термодинамического политропного процесса сжатия [1]
- •3.2.1.2. Энергия в механической форме, которой обмениваются рабочее тело и окружающая среда (в нашем случае это работа изменения объёма), описывается интегральным соотношением [1]
- •3.2.2. Термодинамический изохорный процесс подвода тепловой энергии
- •3.2.3. Термодинамический изобарный процесс подвода тепловой энергии
- •3.2.4. Термодинамический процесс политропного расширения рабочего тела
- •3.2.5. Термодинамический изохорный процесс отвода тепловой энергии
- •4. Определение параметров двигателя
- •4.1. Результирующая работа цикла
- •4.2. Суммарная тепловая энергия цикла
- •4.3. Термический коэффициент полезного действия цикла
- •4.4. Среднее индикаторное давление рабочего тела и индикаторная мощность двигателя
- •4.5. Цикловой расход топлива, цикловой расход воздуха и коэффициент избытка воздуха
- •4.6. Расход топлива двигателем, мощность двигателя и его удельный расход топлива
- •5. Индикаторная диаграмма цикла
- •6. Внешняя скоростная характеристика двигателя
- •Пример расчёта
- •7. Термодинамический расчет идеализированного цикла поршневого двс со смешанным процессом подвода тепловой энергии к рабочему телу
- •7.1. Исходные данные:
- •7.2. Определение количества рабочего тела, участвующего в осуществлении цикла
- •7.3. Определение значений параметров состояния рабочего тела в характерных точках цикла:
- •7.3.2. Значения параметров состояния рабочего тела в точке у (в конце изохорного процесса подвода тепловой энергии c-y)
- •7.3.3. Значения параметров состояния рабочего тела в точке z (в конце изобарного процесса подвода тепловой энергии y-z)
- •7.4. Проверка правильности вычислений параметров состояния рабочего тала в характерных точках цикла
- •7.5. Результирующая работа цикла, среднее индикаторное давление рабочего тела и индикаторная мощность двигателя
- •7.5.2. Среднее индикаторное давление рабочего тела в цикле
- •7.5.3. Индикаторная мощность двигателя
- •7.6. Расчёт тепловой энергии, которой рабочее тело обменивается с окружающей средой
- •7.6.1. Мольные теплоёмкости воздуха и обмен тепловой энергией между рабочим телом и окружающей средой в процессе политропного сжатия a-c
- •7.6.2. Мольные теплоёмкости воздуха и количество тепловой энергии, подведенной к рабочему телу из окружающей среды в изохорном термодинамическом процессе c-y
- •7.6.3. Мольные теплоёмкости воздуха и количество тепловой энергии, подведенной к рабочему телу из окружающей среды в изобарном термодинамическом процессе y z
- •7.6.4. Средние мольные теплоёмкости воздуха и обмен тепловой энергией между рабочим телом и окружающей средой в процессе политропного расширения z-b рабочего тела
- •7.6.5 Мольные теплоёмкости воздуха и количество тепловой энергии, отведенной от рабочего тела в окружающую среду в изохорном термодинамическом процессе b-a
- •7.6.6 Результирующие параметры обмена тепловой энергией между рабочим телом и окружающей средой в цикле
- •7.7. Расчёт параметров двигателя
- •7.7.1. Термический коэффициент полезного действия цикла
- •7.7.2. Цикловой расход топлива, цикловой расход воздуха и коэффициент избытка воздуха
- •7.7.3 Расход топлива двигателем, мощность двигателя и его удельный расход топлива.
- •7.8. Построение индикаторной диаграммы цикла
- •7.8.1. Назначение и значимость индикаторной диаграммы цикла
- •7.8.2. Последовательность построения индикаторной диаграммы цикла и результаты расчётов параметров для построения диаграммы
- •7.9. Внешняя скоростная характеристика двигателя
- •Внешняя скоростная характеристика двигателя
- •7.9. Выводы
- •Мощность двигателя в кВт,
- •Частота вращения коленвала в об/мин
- •Приложение
- •2. Обозначения и единицы измерения физических величин, используемых в контрольной работе
- •Литература
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Нижегородский государственный педагогический университет
имени Козьмы Минина»
Факультет управления и социально–технических сервисов
Кафедра технологии транспортных процессов и систем
Е.Г. Жулина, а.Г. Китов, ф.Е. Кальницкий
УЧЕБНО - МЕТОДИЧЕСКОЕ ПОСОБИЕ
ПО ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОМУ РАСЧЁТУ
ИДЕАЛИЗИРОВАННОГО ЦИКЛА ПОРШНЕВОГО ДВС СО СМЕШАННЫМ ПОДВОДОМ ТЕПЛОВОЙ ЭНЕРГИИ
К РАБОЧЕМУ ТЕЛУ И С ПОЛИТРОПНЫМИ
ПРОЦЕССАМИ СЖАТИЯ И РАСШИРЕНИЯ
РАБОЧЕГО ТЕЛА
ДисциплинаП.24 – Рабочие процессы, конструкция и основы расчёта тепловых энергетических установок
Направление подготовки:190600.62 Эксплуатация транспортно-технологических машин и комплексов
Нижний Новгород
2014
ОБРАЗЕЦ ЗАДАНИЯ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ
МИНОБРНАУКИ РОССИИ
Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования
«Нижегородский государственный педагогический университет
имени Козьмы Минина»
Факультет управления и социально–технических сервисов
Кафедра технологии транспортных процессов и систем
Задание на контрольную работу
по дисциплине П.24 – Рабочие процессы, конструкция и основы расчёта энергетических установок
Произвести расчет идеализированного термодинамического цикла со смешанным подводом теплоты и с политропными процессами сжатия и расширения рабочего тела. Построить индикаторную диаграмму цикла и внешнюю скоростную характеристику двигателя.
В число исходных данных входят:
показатели политропных процессов сжатия (n1) и расширения (n2);
полный объём цилиндра двигателя (Va, л), давление (Pa, Па) и температура (Ta, К) рабочего тела в конце процесса наполнения;
степень сжатия (ε), степень повышения давления (λ) и степень предварительного расширения (ρ) рабочего тела;
число цилиндров двигателя (I) и частота вращения коленчатого вала, (N, об/мин).
К контрольной работе приложить расчётно-пояснительную записку с необходимыми графическими материалами, выполненную в соответствии с требованиями [1].
Рекомендуемая литература
1. Пособие по курсовому проекту по дисциплине “Рабочие процессы, конструкция и основы расчёта энергетических установок”. ВГИПУ. Н. Новгород.2007.
2. Прокопенко Н.И. Термодинамический расчёт идеализированного цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания/ Н. И. Прокопенко. - М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2012. – 143с.
3. Шатров М.Г. Автомобильные двигатели. Курсовое проектирование: Учебное пособие: Допущено УМО/ М.Г.Шатров, И.В. Алексеев, С.Н. Богданов и др.; Под ред. М.Г.Шатрова. – М.Г.Шатрова. – М.: Изд. центр «Академия», 2011. - 256с.
4. В.И.Песков. Теория автомобиля. Нижегоролский государственный технический университет. Н. Новгород. 2006.
Срок сдачи законченной контрольной работы __________ 201_г.
Дата выдачи задания________________________________ 201_г.
Вариант №30
n1 n2 Va Pa Ta ε λ ρ I N
- - л МПа К - - - - об/мин
1.350 1.200 2.90 0.0840 310 13.00 1.60 1.42 4 2000
Разработал ____________ Утвердил_____________
Доцент кафедры Заведующий кафедрой
Технологии транспортных процессов и систем Технологии транспортных процессов и систем
Кальницкий Ф.Е. Китов А.Г.
Оглавление
|
1. Основные допущения |
4 |
|
2. Содержание контрольной работы и пояснительной записки |
4 |
|
3. Математическое моделирование идеализированного цикла поршневого ДВС со смешанным процессом подвода тепловой энергии и с политропными процессами сжатия и расширения рабочего тела. Методика термодинамического расчёта |
5 |
|
3.1. Исходные данные |
5 |
|
3.2. Краткое описание идеализированного цикла теплового двигателя с изохорно-изобарным процессом подвода энергии в тепловой форме и с политропными процессами сжатия и расширения рабочего тела |
6 |
|
3.2.1. Термодинамический процесс политропного сжатия рабочего тела |
7 |
|
3.2.2. Термодинамический изохорный процесс подвода тепловой энергии |
10 |
|
3.2.3. Термодинамический изобарный процесс подвода тепловой энергии |
11 |
|
3.2.4. Термодинамический процесс политропного расширения рабочего тела |
12 |
|
3.2.5. Термодинамический изохорный процесс отвода тепловой энергии |
12 |
|
4. Определение параметров двигателя |
13 |
|
4.1. Результирующая работа цикла |
13 |
|
4.2. Суммарная тепловая энергия цикла |
13 |
|
4.3. Термический коэффициент полезного действия цикла |
13 |
|
4.4. Среднее индикаторное давление рабочего тела и индикаторная мощность двигателя |
14 |
|
4.5. Цикловой расход топлива, цикловой расход воздуха и коэффициент избытка воздуха |
15 |
|
4.6. Расход топлива двигателем, мощность двигателя и его удельный расход топлива |
15 |
|
5. Индикаторная диаграмма цикла |
16 |
|
6. Внешняя скоростная характеристика двигателя |
17 |
|
Пример расчёта. Термодинамический расчет идеализированного цикла поршневого ДВС со смешанным процессом подвода тепловой энергии к рабочему телу и с политропными процессами сжатия и расширения рабочего тела |
18 |
|
Приложение |
38 |
|
Литература |
39 |