Задача 2. «Определение параметров процесса водяного пара».
Из таблицы заданий по номеру варианта заданы: вид процесса с паром и некоторые параметры начала и конца процесса. По «Таблицам для водяного пара» и распечатанной h-S диаграмме необходимо определить:
1. недостающие параметры начального и конечного состояния водяного пара (Р,V,T,S,h,U,x);
2. рассчитать: теплоту процесса; изменение внутренней энергии, энтальпии, энтропии и работу пара;
3.При заданном адиабатном процессе необходимо рассчитать среднее значение показателя адиабаты.
Результаты расчётов занести в сводную таблицу по указанной форме (см. таблицу заданий).
В масштабе, графически изобразить (крупно) заданный процесс в h-S диаграмме с указанием всех определяемых величин крайних точек процесса (Р,V,T,S,h,U,x).
После проверки выполнения работы, расчётное задание возвращается студенту для его защиты.
В защиту расчётного задания включаются вопросы по всем пунктам работы обеих задач, связанные с определениями и расчётом параметров, умением ориентироваться в выполненных расчётах, анализе полученных результатов, приведенным в работе графическим материалам.
Дата выдачи задания ___________________ Дата защиты ___________
Роспись преподавателя ______________________.
В расчётах могут быть допущены ошибки !!!
Задача 1. Расчет цикла теплового двигателя
В точке 1.
Известны параметры
в точке 1.
,
,
из таблицы Термодинамических функций
кислорода по Ривкину найдем:
,
,
,
где
удельная
внутренняя энергия,
удельная энтальпия, s01
- удельная энтропия.
Найдем объём в
точке 1 из уравнения Клайперона-Менделеева:
, где
заданная температура в точке 1;
заданное давление,
удельная
газовая постоянная для данного газа,
,
молекулярный
вес кислорода.
Эксэргия:
Энтропия:
.
В точке 2.
1
-2
– процесс
адиабатный,
т.е протекающий без теплообмена с
окружающей средой
.
Через
и
,
где
степень
сжатия в процессе 1-2.
,
.
;
; где при t1=0oC
приведенный объём для О2
,
по Ривкину -
;
=3,7773
(из таблицы 15).
Из таблицы 15,
методом интерполяции, для точки 2 с
величиной приведенного объёма
, вычислим соответствующее значение
приведенного давления
и температуры Т2.
и Т2=
283,62оС=556,77К.
Аналогично
интерполяцией найдем:
,
,
.
Величину давления определим из
соотношения
.
Откуда
В процессе 1-2:
Работа расширения
,
,
энтропия:
удельная внутренняя
энергия:
удельная энтальпия
удельная теплота:
удельная эксэргия:
;
, где
hО.С=
266,05кДж/кг; и
=6,3929
кДж/(кг.К)
– при
ТО.С=+20оС
для О2.
При этом
.
2-3 -Изохорный
процесс т.е ,
,
отсюда следует
,
,
где
степень
повышения давления из условия,
,
по температуре найдём из таблицы:
,
,
.
Работа расширения участка 2-3:
,
так как изменения объема равно нулю,
,
ex3 = h3 - ho c - Toc ( s3 - soc ) = . . . . .
3-4 – Изобарный
процесс т.е
,
отсюда следует что,
,
,где
степень
предварительного расширения из условия
,
,
из таблицы найдем:
,
,
.
ex4 = h4 - ho c - Toc ( s4 - soc ) = . . . . .
4-5 Политропный
процесс т.е
,так как 5-1 изобара то
,
где
- показатель политропы ,
,
из таблицы найдем:
,
,
.
ex5 = h5 - ho c - Toc ( s5 - soc ) = . . . . .
5-1 процесс изобарный :
Суммирования за цикл:
