Термодинамический расчёт процессов с идеальной газовой углеводородной смесью, страница 2

Т₂ = Т₁ / ε^n-1 = 325 / 0,6^1,15-1  = 350,88 К

Термодинамическая работа

Изменение внутренней энергии

ΔU=C_VCM · (Т₂- Т₁)= 0,84 • (350,88-325) = 21,739 кДж/кг

Изменение энтальпии

Δi = C_pсм • (Т₂ – Т₁)= 1,085 • (350,88 - 325)= 28,08 кДж/кг

Теплота процесса

Изменение энтропии

Коэффициент распределения энергии

α = ΔU/ q = 21,739 / -20,29 = 1,071

Потенциальная работа

I_П= I · n = -42,236·1,15 = -48,571 кДж/кг

По первому закону термодинамики

q=I +ΔU= -42,236 + 21,739 = -20,497 кДж/кг

Относительная ошибка

При      n₅ = k = 1,29 процесс является адиабатным

Конечное давление

P₂ = P₁ / ε^k  =1,1·10⁵/ 0,6^1,29 =2.126·10⁵ Па

Конечная температура

Т₂ = Т₁ / ε^k-1 = 325 / 0,6^1,29-1  = 376,89 К

Термодинамическая работа

Изменение внутренней энергии

ΔU=C_VCM · (Т₂- Т₁)= 0,84 • (376,89-325) = 43,588 кДж/кг

Изменение энтальпии

Δi = C_pсм • (Т₂ – Т₁)= 1,085 • (376.89 - 325)= 56,3 кДж/кг

Теплота процесса

q = 0 Дж/кг

Изменение энтропии

ΔS= 0 Дж/(кг-К)

Коэффициент распределения энергии

Потенциальная работа

I_П= I · n = -43,802·1,29 = -56,505 кДж/кг

Относительная ошибка

При      n₆ = 1,55 процесс является политропным

Конечное давление

P₂ = P₁ / εⁿ  =1,1·10⁵/ 0,6^1,55 = 2,428·10⁵ Па

Конечная температура

Т₂ = Т₁ / ε^n-1 = 325 / 0,6^1,55-1  = 430,43 К

Термодинамическая работа

Изменение внутренней энергии

ΔU=C_VCM · (Т₂- Т₁)= 0,84 • (430,43-325) = 88,561 кДж/кг

Изменение энтальпии

Δi = C_pсм • (Т₂ – Т₁)= 1,085 • (430,43 - 325)= 114,392 кДж/кг

Теплота процесса

Изменение энтропии

Коэффициент распределения энергии

α = ΔU/ q = 88,561 / 41,865 = 2,115

Потенциальная работа

I_П= I · n = -46,926·1,55 = -72,735 кДж/кг

По первому закону термодинамики

q=I +ΔU= -46,926 + 88,561 = 41,635 кДж/кг

Относительная ошибка

Сводная таблица результатов термодинамического расчета

Показатель политропы	Р1	P2	V1	V2	Т1	Т2	ΔU	Δi	ΔS	I1-2	IП	q	α	ε
	105 Па		м / кг		К		кДж/кг
0	1,1	1,1	0,723	0,434	325	195	-109,2	-141,05	-0,554	-31,824	0	-141,05	0,774	0,018
0,2	1,1	1,22	0,723	0,434	325	216	-91,577	-118,287	-0,468	-33,36	-6,672	-124,773	0,734	0,13
1	1,1	1,83	0,723	0,434	325	325	0	0	-0,125	-40,64	-40,64	-40,64	0	0
1,15	1,1	1,98	0,723	0,434	325	350,9	21,739	28,08	-0,06	-42,236	-48,571	-20,29	1,071	1,01
1,29	1,1	2,13	0,723	0,434	325	376,9	43,588	56,3	0	-43,802	-56,505	0	-	0
1,55	1,1	2,43	0,723	0,434	325	430,4	88,561	114,392	0,112	-46,926	-72,735	41,635	2,115	0,55

Вывод

В процессе термодинамического расчета были получены параметры смеси идеального газа в различных состояниях для политропных процессов, в частности для изобарного, изотермического и адиабатного. С увеличением показателя политропы конечные параметры состояния и величины увеличиваются, а относительная ошибка расчета не превышает 1%.