termodinamika_primer_cdelannoy_kyrcovoy (522225)

Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла

Расчетно графическая работа

Расчет газотурбинного двигателя цикла Брайтона

Исходные данные для выполнения работы (относительно точки а)

Газовая постоянная для ид.газа R= 287 Дж/кг ∙° К

Давление Pa [бар] 0,97 бар = 0,97×10⁵ Па

Объем V [л]

Температура T[°C ] 20 °С = 293 °К

Масса рабочего тела m [кг/с] 1,15 кг/с

Параметры цикла:

Степень сжатия ε=Va/Vc

Степень повышения давления λ=Pz/Pc

Степень предварительного расширения ρ=Vz/Vc

Степень повышения давления в компрессоре π=Рс/Ра 4,3

Степень повышения температуры цикла τ=Tz/Ta 5,0

Показатели политроп:

Процесса сжатия n1 1,35

Процесса расширения n2 1,30

C помощью уравнения состояния идеального газа в точка а определяется удельный объем Va рабочего тела.

PaVa = R∙Ta

Va= = =0,8669 = =0,8669/1,15=0,7530

Расчет термических параметров рабочего тела в узловых точках цикла и построение рабочей диаграммы цикла.

1)Точка а – исходная точка расчета.

Давление Pa= 0,97×10⁵ Па

Температура Ta=293 K

Удельный объем Va = 0,7530

2)Точка с –конец процесса сжатия рабочего тела (процесс а-с)

Давление Pc=Pa∙ =0,97∙10⁵∙4.3=4.1710∙10⁵ Па

Температура Tc=Ta∙ =293∙ =293∙ =293∙1,44=421,92 К

Удельный объем Vc=Va∙ =0,7530∙ =0,7530∙ =0.7530∙0.3394=0,2555

Точка z:

Давление Pz=Pc=4.1710∙10⁵ Па

Температура Тz=Ta ∙τ =293 ∙ 5,0 =1465 K

Удельный объем Vz=Vc∙ ∙τ=0,2555∙ ∙5=0,2555∙ ∙5=0,2555∙ ∙5=0,2555∙0,6944∙5=0.8870

Точка e:

Давление Pe=Pz∙ = Pz ∙ = =0.97 ∙10⁵ Па

Температура Тe= = = = = =1046,4285 К

Удельный оббьем Ve=Vz∙ =0.8870 ∙ =0.8870∙3,0299=2.6867

Параметры рабочего тела в узловых точках цикла

Проверка

Pa’=Pe 0,97=0,97

Тa’=Te∙ ∙ =1046.4285∙1.400∙ =292,9999 °K

Va’=Ve∙Ta’/Te=2,6867∙292,9999/1046,4285=0,7522

Ошибка меньше 0,005 %

Для построения диаграммы цикла требуется расчест промежуточных точек в областях значений кривизны политроп:

По политропе а-с P=Pa(∙

точка при v=0.4 P=0,97 10⁵( =0.97∙10⁵ =0.97∙10⁵∙2.349=2.27∙10⁵ Па

точка при v=0,6 P=0,97 10⁵( =0.97∙10⁵ =0.97∙10⁵∙1.358=1.31∙10⁵ Па

По политропе z-e P=Pe(∙ точка при v=0.4

точка при v=1,5 P=0,97 10⁵( =0.97∙10⁵ =0.97∙10⁵∙2,133=2.06 ∙10⁵ Па

точка при v=2,2 P=0,97 10⁵( =0.97∙10⁵ =0.97∙10⁵∙1,296=1,25∙10⁵ Па

Расчет термодинаических процессов составляющих цикл.

Процесс а-с

Процесс политропный с показателем политропы n₁=1,35

Средняя теплоемкость рабочего тела при V=const в интервале температур Та-Тс

Cv = Cv ∙tc- Cv ∙ta/tc-ta tc=148,92°C ta=20°C

Значения Cv и Cv определяется методом интерполяции,с помощью методического указания 1531.

Cv

При t=200° Cv=0.7243

При t=100° Cv=0.7193 Разницу делим на 10 частей и умножаем 4,далее добавляем поправку к при t=100° т.е к меньшему.

Cv

При t=100 Cv=0.7193

При t=0 Cv=0.7164 (0.7193-0.7164/10)*4=0.00116

Cv =0.00116+0.7164=0.7175

Cv = 0.7123∙148.92-0.7175 ∙20/148.92-20=106.07-14.35/128.92=0.7114 кДж/кг*К=711,4 Дж/кг*К

Средняя теплоемкость рабочего тела при p=const в интервале температур Та-Тс

Cp=Cv+R; Cp=711,4+287=998,4 Дж/кг*К

Показатель адиабаты процесса

k=Ср/Сv k=998.4/711.4=1.40

Изменение внутренней энергии рабочего тела

∆u= Cv (Tc-Ta)=711.4(421.92-293)=91713.688 дж/кг=91,7кДж/кг

Удельная теплота процесса

q= Cv ∙ (Tc-Ta)=711,4 (421,92-293)=-13096,7146 Дж/кг=-13,09 кДж/кг

Удельная работа процесса

ℓ= (Ta-Tc)= ∙(293-421.92)=-105714.4 Дж/кг=-105,7кДж/кг

Изменение удельной энтропии рабочего тела в процессе

∆S= Cv =711.4 =711.4∙(-0.142)∙0.378=-38.4Дж/кг*К

Энтропия в конце процесса (точка С)

Sc=Sa+∆S

Sa=100 дж/кг*К

В промежуточной точке (для ТS-диаграмы) при T=350°К

∆S=711.4∙(-0.142) =-17.47

Sc=100-38.4=61.6 Дж/кг*К

Процесс с-z изобарный

Средняя теплоемкость рабочего тела при V=const в интервале температур Тz-Tc

Tz-Tc:

Cv = Cv ∙tz- Cv ∙tc/tz-tc

Tz=1465 K tz=1192°C | Cv=0.8162

Tc=421,92 K tc=148.92°C | Cv=0.7123

Cv =0.8162∙1192-0.7123∙148.92/1192-148.92=0.8310 =831,0

Cp-Cv=R

Cp=R+Cv=287+831.0=1118

Показатель адиабаты процесса

k= =1.345

Изменение внутренней энергии рабочего тела

∆u = Cv ∙ Tz-Tc)=831.0(1465-421.92)=866799.48

Удельная теплота процесса

q= Cp ∙ Tz-Tc)=1118(1465-421.92)=1166163.4

Удельная работа процесса

ℓ= =287(1465-421.92)=299363.96

Изменение удельной энтропии рабочего тела в процессе

∆S= Cp =1118∙ =1118∙1.244=1390.7

Энтропия в конце процесса (точка Z)

Sz=Sc+∆S=61.6+1390.7=1452.3

Процесс z-e

Процесс политропный с показателем политропы

Средняя теплоемкость рабочего тела при V=const в интервале температур Te-Tz(массовая)0

Cv = Cv ∙tz- Cv ∙te/tz-te

Te=1046.4285 °K te=773.42°C | Cv=0.7776

Tz=1465 K tz=1192°C | Cv=0.8162

Cv =0.8162∙1192-0.7776∙773.42/1192-773.42=0.887 =887

Теплоемкость при постоянном давлении

Cp=Cv+R=887+287=1174

Показатель адиабаты процесса

= = =1.323

Изменение удельной внутренней энергии рабочего тела

∆u = Cv ∙ Te-Tz)=887(1046.4285-1465)=-371272.9 =-371.2

Удельная теплота процесса

q= Cv ∙ Te-Tz)=887∙ (1046.4285-1465)=28464.15

Удельная работа процесса

ℓ= (Tz-Te)= (1465-1046.4285)=400430.6 =400.4

Изменение удельной энтропии рабочего тела в процессе

∆S= Cv =887∙ =877∙(-0.076)∙ 0.714=887∙(-0.076)∙0.336=-22.65

Энтропия в конце процесса (в точке е)

Se=Sz+∆S=1452.3-22.65=1429.65

Процесс е-а- Изобарный

Средняя теплоемкость рабочего тела при V=const в интервале температур Te-Ta

Cv = Cv ∙te- Cv ∙ta/te-ta

Te=1046.4285 °K te=773.42°C | Cv=0.7776

Ta=293 °K ta=20°C |Cv=0.7175

Cv =0.7776∙773.42-0.7175∙20/773.42-20=0.779 =779

Cp=Cv+R=779+287=1066

= = =1.368

Удельная внутренняя энергия

∆u = Cv (Ta-Te)=779(293-1046,4285)=-586920.80 =-586.9

Удельная теплота процесса

q= Cp Ta-Te)=1066(293-1046,4285)=-803154.78 =-803.1

Удельная работа процесса

ℓ= =287(-753.4)=-216233.97 =-216.2

Изменение внутренней энергии в процессе

∆S= Cp ∙ℓn =1066∙ℓn(0.280)=1066∙(-1.272)=-1355.95

Проверка

∆u=q-ℓ

c:91713.688=-13096.7146+105714.4=91717.685

e:866799.48=1166163.4-299363.96=866799.44

z:-371272.9=28464.15-400430.6=-371966.45

e:-586920.80=-803154.78+216233.97=-586920.81

∆(∑q-∑ℓ)= = =0.0006<0.005

Относительная погрешность меньше <0.005

Расчет термодинамического коэффициента полезного действия цикла.

КПД:

=1 -

=∑(q>0)=1116.1+28.4=1144.5 Дж

=∑(q<0)=-13.09-803.1=-816.19 Дж

=1- =1-0.71=0.29 (29%)

Характеристики

Тип файла документ

Документы такого типа открываются такими программами, как Microsoft Office Word на компьютерах Windows, Apple Pages на компьютерах Mac, Open Office - бесплатная альтернатива на различных платформах, в том числе Linux. Наиболее простым и современным решением будут Google документы, так как открываются онлайн без скачивания прямо в браузере на любой платформе. Существуют российские качественные аналоги, например от Яндекса.

Будьте внимательны на мобильных устройствах, так как там используются упрощённый функционал даже в официальном приложении от Microsoft, поэтому для просмотра скачивайте PDF-версию. А если нужно редактировать файл, то используйте оригинальный файл.

Файлы такого типа обычно разбиты на страницы, а текст может быть форматированным (жирный, курсив, выбор шрифта, таблицы и т.п.), а также в него можно добавлять изображения. Формат идеально подходит для рефератов, докладов и РПЗ курсовых проектов, которые необходимо распечатать. Кстати перед печатью также сохраняйте файл в PDF, так как принтер может начудить со шрифтами.

Список файлов курсовой работы