Расчёт циклов двигателя внутреннего сгорания. Определение параметров рабочего тела в характерных точках. Расчет положений промежуточных точек по каждому процессу. Расчет основных параметров рабочего тела, страница 3

Т
S

 

Т
S

 

Процесс 2-4^Д

∆ S = =

Таблица9. Промежуточные точки процесса 2-4^Д

 

Т
S

б) когда двигатели работают при одинаковых условиях (максимальная температура и максимальное давление в цикле одинаковы, начальная температура и давление тоже одинаковы).

Когда двигатели работают при одинаковых условиях. Это означает,  что так     и максимальное давление газа в цикле постоянны, давление окружающей среды и начальная температура для заданных циклов тоже одинакова. Условия  для сопостовляемых циклов принимают одинаковые: Р₄=const, Т₄= const, т. к. указанные параметры определяются конструктивными особенностями двигателей, которые ограничиваются требованиями прочности и надежности в эксплуатации.

При этом <<;    η⁰ < η^Т < η^Д  ;  q⁰₂ = q^с₂ = q^д₂;   q⁰₁ < q^с₁ <q^д₁

Увеличение термического КПД в цикле с подводом теплоты при  Р=const  легко объясняется высоким уровнем температур при подводе теплоты (Т₂Т₄) или высокой средней температурой подвода теплоты

 Найдем положение узловых точек 2⁰ и 2^Д.

Мы знаем, что

ΔS_2-4 =

Т₄=

ΔS_4-2=

Отсюда т.к. ΔS_4-2= ΔS_4-2⁰, то

=  Отсюда  Т₂⁰= 

Аналогично, ΔS^Д₄₂ = С_V ∙ ln,  откуда T^Д₂ =

Рассчитаем промежуточные точки для процесса 2⁰-4.

ΔS    =

Таблица10. Промежуточные точки процесса 2⁰-4

Т
S

Таблица10. Промежуточные точки процесса 2⁰-4

Т
S

Для процесса 2^Д-4

ΔS    =

Таблица11. Промежуточные точки процесса 2^д-4

Т
S

Таблица11. Промежуточные точки процесса 2^д-4

Т
S

Рассчитаем q₁,q₂, η^Д

Цикл Отто	Цикл Дизеля	Цикл Тринклера
q1 = CV ∙(T4 – T20)= q02 = qс2 = qд2= CV ∙(T5 – T1)=	qд1=Ср=(Т4-Т2д)=	q1 = CV ∙(T3 – T2) + CP∙(T4 – T3)=
η =

Для  сравнения вычисленим КПД цикла Карно, для этого по чертежу проводим через точки 4 и 1 две изотермы.

Т₁=

Т₄=

η = Т₄ - Т₁/ Т₄ =

Результаты расчетов.

1. Параметры расчетов рабочего тела:

параметр	Точка 1	Точка 2	Точка 3	Точка 4	Точка 5
V, м3/кг Удел. объем
Т, К температура
Р, Па давление

2. Параметры процессов.

процесс	С	N		ΔS	L1	L01	q
Единицы измерения
1-2
2-3
3-4
4-5
5-1

3. Параметры циклов.

Показатели	1 вариант			2 вариант
	η	q 1	q 2	η	q 1	q 2
Единицы измерения
Ц Отто
Ц.Дизеля
Ц Тринклера
Ц Карно

Выводы:

Из таблицы видно, что цикл Карно обладает наибольшим КПД, но его невозможно применить на практике, вследствие того, что  он является идеальным циклом. При расчете циклов  принимаем следующие допущения:

- циклы замкнуты,

- химический процесс горения топлива заменяем подводом тепла,

- рабочим телом является воздух с постоянной  теплоемкостью,

- процесс выпуска газов заменяем отводом тепла,

- рассматривали только основные процессы,

- не учитывали механические и тепловые потери.

Это обуславливает невозможность  применения идеальных циклов и отличие теоретических и практических показателей цикла.

 Также провели расчет идеального цикла ДВС со смешанным подводом тепла. Определили параметры рабочего тела, построили соответствующие графики в PV и ТS координатах.

Рассчитали:  теплоемкость, показатель политропы, изменение энтальпии, изменение энтропии, работу, располагаемую работу, подведенное и отведенное тепло. Определили КПД двигателя и работу цикла. Провели проверку результатов. Провели сравнение циклов Отто, Дизеля и Тринклера.