Свойства рабочего вещества в двигателе внутреннего сгорания с смешанным тепловым входом
What are the properties of the working fluid in an internal combustion engine with mixed heat input? The initial
What are the properties of the working fluid in an internal combustion engine with mixed heat input? The initial parameters are known: P1 = 0.1 MPa, t1 = 30°C, and the following cycle characteristics: γ = 7, λ = 2, ρ = 1.2. Determine the parameters at the characteristic points of the cycle, the amount of heat input and heat rejection, the useful work, and the thermal efficiency of the cycle. The working fluid is air. Assume constant heat capacity.
16.11.2024 04:54
Написать свой ответ:
Объяснение: Во внутреннем сгорании смешанного теплового входа рабочее вещество проходит через четыре характерные точки цикла: точку поглощения тепла при постоянном объеме (1-2), точку поглощения тепла при постоянном давлении (2-3), точку отброса тепла при постоянном объеме (3-4) и точку отброса тепла при постоянном давлении (4-1).
Для определения параметров в этих точках цикла можно использовать уравнения состояния и уравнение адиабаты. Учитывая известные начальные параметры P1, t1 и кратность адиабаты γ, мы можем вычислить параметры в каждой точке цикла, а также количество поглощенного и отброшенного тепла, полезную работу и тепловой КПД цикла.
Например: Для решения данной задачи, необходимо использовать следующие формулы и уравнения. Для точки 2: P2 = P1 * λ, T2 = T1 * λ^((γ-1)/γ). Для точки 3: P3 = P2, T3 = T2 * (P3/P2)^((γ-1)/γ). Для точки 4: T4 = T3 / λ^((γ-1)/γ).
Количество поглощенного тепла на участке 1-2: Q1-2 = C_v * (T2 - T1), где C_v - удельная теплоемкость при постоянном объеме.
Количество поглощенного тепла на участке 2-3: Q2-3 = C_p * (T3 - T2), где C_p - удельная теплоемкость при постоянном давлении.
Количество отброшенного тепла на участке 3-4: Q3-4 = C_v * (T4 - T3).
Количество отброшенного тепла на участке 4-1: Q4-1 = C_p * (T1 - T4).
Полезная работа W = Q1-2 + Q2-3.
Тепловой КПД η = W / (Q1-2 + Q2-3).
Здесь С_v и C_p - это удельные теплоемкости при постоянном объеме и постоянном давлении соответственно.
Совет: Для лучшего понимания данной темы, рекомендуется изучить уравнения состояния паров и газов (уравнение Ван-дер-Ваальса, уравнение идеального газа и др.), а также понять, как изменение давления и температуры влияет на свойства рабочего вещества в двигателе внутреннего сгорания.
Задание для закрепления: Найдите количество поглощенного тепла на участке 1-2, используя данные из задачи. Удельная теплоемкость при постоянном объеме C_v = 0.72 J/(g·K).