Студопедия

Главная страница Случайная страница

КАТЕГОРИИ:

АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника






Расчет парового цикла






 

25 вариантов задания приведены в табл. 2 приложения. Условия индивидуального задания берутся в соответствии с вариантом (графа 1, табл.2 приложения).

Паровой цикл задан следующим образом: каждый из 4 процессов описан соответствующим показателем политропы (графы 2, 3, табл.2 приложения); термодинамические параметры некоторых точек цикла приведены в графах 3–7, табл.2 приложения; цикл отнесен к 1 кг водяного пара.

Требуется произвести расчет парового цикла по законам и аналитическим зависимостям реального газа.

1. Для каждого процесса, входящего в цикл, используя данные задания и h, s-диаграмму, определить начальные и конечные параметры: давление, удельный объем, температуру, энтальпию, энтропию. Внутреннюю энергию подсчитать по формуле u = h – pv. Полученные результаты внести в табл. 8.2.1;

Таблица 8.2.1

Точки p v T u h S
Па кгс/см2 м3/кг К º С кДж/кг ккал/кг кДж/кг ккал/кг кДж/кг· К ккал/кг· º С
                       
                       
                       
                       

2. Определить характеристики цикла, используя аналитические зависимости соответствующих процессов и данные табл. 8.2.1. полученные результаты внести в табл.8.2.2. с учетом знака.

Таблица 8.2.2

Процесс Показа-тель поли-тропы с ∆ u ∆ h ∆ s q l
кДж/кг· · К ккал/кг· · º С кДж/кг ккал/кг кДж/кг ккал/кг кДж/кг· · К ккал/кг· · º С кДж/кг ккал/кг кДж/кг ккал/кг
1–2                          
2–3                          
3–4                          
4–1                          

3. Перенести цикл по результатам расчета в T, s-, p, v- и h, s-координаты.

4. Для цикла в целом определить подведенное тепло, отведенное тепло, работу цикла.

5. Определить термический к.п.д. цикла.

 

Пример расчета

Вариант 0.

Цикл задан следующим образом:


p1 = 12 бар = 12 · 105 Па;

p3 = 3, 5 бар = 3, 5 · 105 Па;

v2 = 0, 55 м3/кг; v4 = 0, 036 м3/кг;

t1 = 275 º С;

n1–2 = k,

n2–3 = 1,

n3–4 = n,

n4–1 = 1.


Решение.

1. Определим начальные и конечные параметры каждого процесса, входящего в цикл, используя h, s- диаграмму.

Точка 1, получена пересечением изобары p1 = 12 бар = 12 · 105 Па и изотермы t1= 275 º С. Это область перегретого пара: v1=0, 20 м3/кг; h1=2990 ;

s1 = 6.970 ; u1 = h1 – p1v1 =2750 .

Так как процесс 1–2 – адиабатный, то s1 = s2 = 6, 970 , поэтому точка 2 получена пересечением изохоры v2 = 0, 55 м3/кг и s = const = 6, 970 – это правая пограничная кривая: х2 = 1; p2=0, 35 МПа; h2=2730 ; t2=140 º С;

u2 = h2 – p2v2 =2537, 5 .

Точка 3, получена пересечением изотермы t2 = t3 = 140º С (т.к. процесс 2–3 – изотермический) и изобары p3 = 3, 5 бар = 3, 5 · 105 Па. Это область влажного насыщенного пара: х3=0, 8; v3=0, 47 м3/кг; h3=2300 ; s3=5, 93 ; u3=h3 – p3v3 = 2135, 5 .

Точка 4 получена пересечением изотермы t1 = t4 = 255 º С и изохоры

v4=0, 036 м3/кг. Это область влажного насыщенного пара: х4=0, 8; р4=5, 9 МПа; h4=2785 ; s4=5, 89 ; u4=h4 – p4v4 = 2572, 6 .

Таблица 8.2.1

Точки p v T u h s
Па кгс/см2 м3/кг К º С кДж/кг ккал/кг кДж/кг ккал/кг кДж/кг· К ккал/кг· º С
  1, 2· 106 12, 24 0, 20       657, 25   714, 6 6, 97 1, 67
  0, 35· 106 3, 57 0, 55     2537, 5 606, 46   652, 5 6, 97 1, 67
  0, 35· 106 3, 57 0, 47     2135, 5 510, 38   549, 7 5, 93 1, 42
  5, 9· 106 60, 18 0, 036     2572, 6 614, 85   665, 6 5, 89 1, 41

2. Рассчитаем характеристики цикла.

1–2 – адиабатный процесс: q1–2=0; ∆ u1–2= u2–u1= –212, 5 ;

l1–2= –∆ u=211, 5 ;

2–3 – изотермический процесс: l2–3= = –30, 46 ,

где R= 461 – газовая постоянная водяного пара;

q2–3 = T(s3–s2) = – 429, 52 ; ∆ u2–3= u3–u2= – 402 ;

3–4 – политропный процесс: ;

l3–4 = ; q3–4= c(T4–T3),

где с – удельная теплоемкость, ;

, где для влажного пара при k = 1, 035 + 0, 1х = 1, 115, тогда

ср = 4471, 39 ; сv = 4010, 39 ; с = 4230 ;

q3–4 = c(T4–T3) = 4230(548–413) = 5 71, 05 ;

4–1 – изотермический процесс: l4–1= ;

q4–1=T(s1–s4)=591, 84 .

Рассчитаем показатели политропы и удельные теплоемкости:

; ; n3–4= – 1, 1; ; ;

c1–2=0, так как n=k, c2–3=cvk=cp= 4, 47 , с3–4=4230 , c4–1 = ∞.

Таблица 8.2.1.

Процесс Показа-тель поли-тропы с ∆ u ∆ h ∆ s q l
кДж/кг· · К ккал/кг· · º С кДж/кг ккал/кг кДж/кг ккал/кг кДж/кг· К ккал/кг· · º С кДж/кг ккал/кг кДж/кг ккал/кг
1–2 1, 3     –212, 5 –50, 79 –260 –62, 14         212, 5 50, 79
2–3   4, 47 1, 068 –402 –96, 08 –430 –102, 77 –1, 04 –0, 249 –429, 5 –102, 6 –30, 46 –7, 28
3–4 –1, 1 4, 23 1, 011 437, 1 104, 47   115, 91 –0, 04 –0, 01 571, 05 136, 48 22, 8 5, 45
4–1   177, 4 42, 40     1, 08 0, 258 591, 84 141, 45 433, 2 103, 5

3. Переносим цикл по результатам расчета в T, s-, p, v- и h, s-координаты.

4. Для цикла в целом определим:


подведенное тепло ; отведенное тепло ;


использованное (полезное)тепло qц ;


работа расширения пара l1=645, 7 ; работа сжатия пара l2=7, 66 ;


полезная работа цикла lц = l1 – l2 =638, 04 .

5. Термический к.п.д. цикла .


Поделиться с друзьями:

mylektsii.su - Мои Лекции - 2015-2024 год. (0.012 сек.)Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав Пожаловаться на материал