Energy
education

Примеры решения задач по теме "Циклы газовых двигателей"

1. К газу в круговом процессе подведено $250$ кДж теплоты. Термический КПД равен $0.46$. Определить работу, полученную за цикл.

2. В результате осуществления кругового процесса получена работа, равная $80$ кДж, а отдано охладителю $50$ кДж теплоты. Определить термический КПД цикла.

3. $1$ кг воздуха совершает цикл Карно в пределах температур $t_1=620$ °С и $t_2=27$ °С, причем наивысшее давление составляет $6$ МПа, а наинизшее $0.1$ МПа. Определить параметры состояния воздуха в характерных точках цикла, работу, термический КПД цикла, а также количество подведенной и отведенной теплоты.

4. $1$ кг воздуха совершает цикл Карно в пределах температур $t_1=250$ °С и $t_2=27$ °С, причем наивысшее давление составляет $1$ МПа, а наинизшее $0.12$ МПа. Определить параметры состояния воздуха в характерных точках цикла, работу, термический КПД цикла, а также количество подведенной и отведенной теплоты.

5. Исходными данными для выполнения расчетов служат:

• схема цикла Отто;
• степень сжатия $\varepsilon$;
• степень повышения давления $\lambda$;
• температура воздуха, поступающего в цилиндры двигателя $t_1$;
• теоретическая мощность двигателя $N$;
• давление рабочего тела (воздух) в точке 1 принять равным $p_1 = 10^5$ Па;
• Теплоемкость воздуха считать не зависящей от температуры. Принять: $c_p = 1.005$ кДж/кг·К, $c_v = 0.71$ кДж/кг·К.

Требуется рассчитать параметры рабочего тела $Р$, $v$, $T$, $u$, $h$ для узловых точек заданногo цикла. Построить цикл в масштабе в координатах $P-v$ и $T-s$. Определить подведенное тепло, отведенное тепло и работу цикла. Рассчитать термический коэффициент полезного действия цикла.

6. Температура воспламенения топлива, подаваемоего в циллиндр двигателя с изобарным подводом теплоты, равна $800$ °С. Определить минимально необходимое значение степени сжатия, если начальная температура воздуха $t_1=77$ °С. Сжатие считать адиабатным.

7. Для идеального цикла газовой турбины с подводом теплоты при $p=const$ найти параметры в характерных точках, полезную работу, термический КПД, количество подведенной и отведенной теплоты, если дано: $p_1=100$ кПа, $t_1=27$ °C, $t_3=700$ °C, $λ=\frac{p_2}{p_1}=10$. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость принять постоянной.

8. Для идеального цикла газовой турбины с подводом теплоты при p=const найти параметры в характерных точках, полезную работу, термический КПД, количество подведенной и отведенной теплоты, если дано: $p_1=0.1$ МПа, $t_1=17$ °C, $t_3=600$ °C, $λ=\frac{p_2}{p_1}=8$. Рабочее тело – воздух. Теплоемкость принять постоянной.

9. Газотурбинная установка работает с подводом теплоты v=const и с полной регенерацией. Известны параметры: $t_1=30$ °C и $t_5=400$ °C, а также $λ=\frac{p_2}{p_1}=4$. Рабочее тело – воздух. Определить термический КПД этого цикла.

10. Газотурбинная установка работает с подводом теплоты $p=const$ и с полной регенерацией. Известны параметры: $t_1=30$ °C и $t_5=800$ °C, а также $λ=\frac{p_2}{p_1}=6$. Рабочее тело – воздух. Определить термический КПД этого цикла. Какова экономия от введения регенерации?