Расчёт термодинамического цикла поршневого двигателя внутреннего сгорания. Определение термодинамических параметров состояния в характерных точках цикла, страница 2

т.к.  , то   выбираем 2 мПа

 м³/кг

7.1.2  промежуточная точка y в процессе политропного расширения 4-5

т.к.  , то   выбираем 3 мПа

 м³/кг

7.2 Расчёт промежуточных точек для построения цикла в P-v координатах

7.2.1 промежуточная точка i в процессе 1-2

т.к.  , то   выбираем 400 K

 

 мПа

 кДж/кг^.К

7.2.2 промежуточная точка i в процессе изохорного подвода тепла 2-3

т.к.  , то   выбираем 1000 K

 м³/кг

 мПа

 кДж/кг^.К

7.2.3 промежуточная точка j в процессе изобарного подвода тепла 3-4

т.к.  , то   выбираем 1600 K

 мПа

 кДж/кг^.К

7.2.4 промежуточная точка m в процессе 4-5

т.к.  , то   выбираем 1200 K

 

 мПа

 кДж/кг^.К

7.2.2 промежуточная точка n в процессе изохорного отвода тепла 5-1

т.к.  , то   выбираем 500 K

 м³/кг

 мПа

 кДж/кг^.К

8.  Перевод расчёта термодинамического цикла поршневого ДВС с адиабатным расширением в такте рабочего хода 4-5 и увеличением показателя политропы n₁ на 10%  в процессе политропного сжатия в такте рабочего хода 1-2

8.1 Расчёт термодинамических параметров состояния в характерных точках нового цикла

8.1.1 точка

параметры не изменятся

8.1.2 точка

== = 0,067 м³/кг

;  тогда  4,28 мПа

990,94 K

 717,94 ⁰ C

8.1.3 точка

0,067 м³/кг

8,99 мПа

 2081,45 K

 1808,45 ⁰ C

8.1.4 точка

8,99 мПа

0,087 м³/кг

 2703,7 K

 2430,7 ⁰ C

8.1.5 точка

0,878 м³/кг

;  тогда  0,38 мПа

1153,3 K

 880,3 ⁰ C

8.2 нахождение  и

8.2.1 процесс 1-. Политропное сжатие

 кДж/кг

 кДж/кг

8.2.2 процесс -. Изохорный подвод тепла

 кДж/кг^.К

 кДж/кг^.К

 кДж/кг^.К

 кДж/кг

8.2.3 процесс -. Изобарный подвод тепла

 кДж/кг

 кДж/кг^.К

 кДж/кг^.К

 кДж/кг^.К

 кДж/кг

8.2.4 процесс . Адиабатное расширение

 кДж/кг

 кДж/кг

8.2.5 процесс . Изохорный отвод тепла

8.3 Нахождение работы нового цикла

 кДж/кг

8.4 Тепло, подведённое к рабочему телу

 кДж/кг

8.4 Определение термического КПД и КПД цикла Карно для нового цикла

 или 64,8 %

 или 90,4 %

8.5 Сравнение отношений термического КПД к КПД цикла Карно двух циклов

Для первого цикла термический КПД () составляет 69,72% от КПД цикла Карно ()

Для второго цикла термический КПД () составляет 71,71% от КПД цикла Карно ()

9.  Заключение об эффективности заданных изменений в цикле данного поршневого ДВС 

Увеличения показателя политропы n₁ на 10% в процессе политропного сжатия и замена политропного расширение на адиабатическое, приводит к увеличению термического коэфициента полезного действия на 1,9%.

Приложение:

  Таблица 1

Номер точки	P, мПа	v, м3/кг	t, 0 C	T, K	U, кДж/кг	h, кДж/кг	S, кДж/кг.К
1	0,085	0,878	-15	258	199,7	274,2	-0,011
2	3,0	0,067	421,58	694,58	537,6	738,3	0,012
3	6,3	0,067	1185,63	1458,63	1128,9	1550,6	0,586
4	6,3	0,087	1621,0	1894	1465,9	2013,3	0,864
5	0,27	0,878	546,19	819,19	634	870,8	0,883

Таблица 2

Процесс	ΔU, кДж/кг	Δh, кДж/кг	ΔS, кДж/кг.К	l, кДж/кг	w, кДж/кг	q, кДж/кг
1-2	337,9	464,1	0,023	-327,98	-454,18	9,92
2-3	591,3	812,3	0,574	0	-221,0	591,3
3-4	337,0	462,7	0,278	125,7	0	462,7
4-5	-831,9	-1142,5	0,019	852,57	1163,17	20,67
5-1	-434,3	-596,6	-0,894	0	162,3	-434,3
Σ	0	0	0	650,29	650,29	650,29