Что требуется выполнить

1.Выполнить расчёт газовой смеси:

- определить состав смеси в массовых долях;

- определить удельную газовую постоянную смеси и состав смеси в объёмных долях;

- определить «кажущуюся» молекулярную массу смеси через массовые и объёмные доли;

- определить плотность и удельный объём смеси при нормальных физических условиях.

2. Выполнить расчёт термодинамических процессов, составляющих цикл:

- определить параметры состояния газовой смеси p, v, T в характерных точках цикла и показатели политропы процессов, составляющих цикл;

- определить процессные теплоёмкости C_p и C_v газовой смеси и показатель адиабаты k;

- определить изменения внутренней энергии Δ u, энтальпии Δ h и энтропии Δ s в процессах, составляющих цикл;

- построить цикл в координатах v-P и s-T;

- определить количество работы изменения объёма l, совершаемой в каждом из процессов, составляющих цикл;

- определить количество теплоты q, подводимое (отводимое) в каждом из процессов, составляющих цикл.

3.Выполнить расчёт термодинамического цикла в целом:

- определить количество теплоты q ₁, подводимое в цикле;

- определить количество теплоты q ₂, отводимое в цикле;

- определить полезную работу l _ц  и термический КПД цикла η _t;

- определить термический КПД цикла Карно η _t^k в интервале температур цикла.

Результаты сводятся в таблицы 5-7.

 

                Таблица 5. Параметры состояния в цикле

Характерные точки цикла	Значения параметров состояния газовой смеси
	P, бар	v, м3/кг	T, K
1
2
3
4
5

 

 

Таблица 6. Изменения энергетических параметров в цикле

Наименование процесса	n кДж/кг	Δ u кДж/кг	Δ h кДж/кг	Δ s кДж/кг	l кДж/кг	q кДж/кг
1-2
2-3
3-4
4-5
5-1

 

           Таблица 7. Расчётные величины

Наименования расчётных величин	Значения
Подведённая теплота q 1, кДж/кг
Отведённая теплота q 2, кДж/кг
Работа цикла l ц, кДж/кг
КПД цикла η t
КПД цикла Карно η t

 

 

Контрольные вопросы

1.Приведите формулировки I-го и II-го законов термодинамики. Как выглядят (напишите) аналитические выражения I-го закона термодинамики для каждого процесса цикла применительно к Вашему варианту?

2.Изобразите на v-P и s-T диаграммах прямой цикл Карно. Почему он не является идеальным для паросиловых установок?

 

 

Пояснения к расчётам

В качестве рабочих тел могут использоваться смеси, состоящие из нескольких газов. Если смесь состоит из идеальных газов, то для неё справедливы все соотношения, полученные для однородного идеального газа. Например, уравнение состояния идеального газа для 1кг смеси

                                            P·v=R _см ·T;

для m >1 кг

P·V=m·R _см ·T,

где R _см= R ₀/ µ _см – газовая постоянная смеси, Дж/(кг·град);

R ₀ =8314 Дж/(кмоль·град) – универсальная газовая постоянная;

v – удельный объём смеси, м³/кг;

µ _см – «кажущаяся» молекулярная масса смеси, кг/кмоль.

Для определения R _см и µ _см необходимо знать состав смеси, который может быть задан массовыми или объёмными долями.