Chương 4 chu trình nhiệt động

Bài 1:Chu trình động cơ đốt trong cháy đẳng tích, môi chất coi là không khí. Thểtích công tác Vh = 0,006 m3, nhiệt độ vào t1 = 200C, áp suất vào p1 =1 bar. Thể tíchbuồng cháy Vt = V2 = 0,001 m3. áp suất lớn nhất của chu trình p3 = 25 bar. Hãy xácđịnh:
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Chương 4 chu trình nhiệt động Chương 4 chu trình nhiệt động1. Bài tập giải mẫu:Bài 1: Chu trình động cơ đốt trong cháy đẳng tích, môi chất coi là không khí. Thểtích công tác Vh = 0,006 m3, nhiệt độ vào t1 = 200C, áp suất vào p1 =1 bar. Thể tíchbuồng cháy Vt = V2 = 0,001 m3. áp suất lớn nhất của chu trình p3 = 25 bar. Hãy xácđịnh:a. Các thông số cơ bản tại các điểm đặc trưng của chu trìnhb. Nhiệt cấp và thải ra của chu trìnhc. Công và hiệu suất nhiệt của chu trình.Lời giải: a. Các thông số cơ bản tại các điểm đặc trưng của chu trình (Hình 13):Điểm 1 p1 = 1 bar; t1 = 200C V1 = Vt + Vh = 0,007 m3.Điểm 2: V2 = 0,001 m3 V1 k p2 = p1( ) V2 p2 = 1.71,4 = 15,24 bar p 2 (k-1)/k T2 = T1( ) p1 Hình 13 T2 = ( 20 + 273 )(15,24)(1,4-1)/1,4 = 6390K = 3660C.Điểm3: V3 = V2 = 0,001 m3 p3 = 25 barVì 2-3 là quá trình đẳng tích nên: p3 p3 25 T3 =10480K =7750C. = ; T3 =T2 = 639. p2 p2 15,24 T2Điểm 4: V4 = V1= 0,007 m3Từ hai quá trình đoạn nhiệt 1-2 và 4-3 ta có: V3 V2 T1 T4 = ( )k-1 =( V )k-1 = T2 V1 T3 4 T1 293 = 4810K =2080C T4 = T3. =1048. T2 639 40Trường đại học công nghiệp hà nội Bài tập kỹ thuật nhiệt k k p 4  T4  T  p1 k −1 k −1 =  = 1  = T  p 3  T3  p2  2  p1 1 p4 = p3. = 25. = 1,64 bar. p2 15,24b. Nhiệt cấp và thải ra của chu trình:Nhiệt cấp cho chu trình đẳng tích 2-3: Q1 = G. CV(t3 – t2 ) p1V1 1.105.0,007 G= = = 0,00832 kg. RT1 287.293 20,9 3 .10 .(775 – 336) = 2,45. 103 J = 2,45 kJ Q1 = 0,00832. 29Nhiệt mà môi chất thải ra trong quá trình 4-1: Q 2 = G.C V .( t 1 − t 4 ) 20,9 3 .10 (20 − 208) = −1,13.10 3 J = −1,13 kJ Q 2 = 0,8832. 29c.Công của chu trình: L0 = Q1 - Q 2 = 2,45 – 1,13 = 1,32 kJ.Hiệu suất nhiệt của chu trình: 1 ηt = 1 − k −1 ε V1 0,007 ε= = =7 V2 0,001 1Nên: ηt = 1 − = 0,54 = 54% 71, 4 −1Từ đó công của chu trình: L0 = η t . Q1 = 0,54. 2,45 = 1,323 kJ.Bài 2: Chu trình động cơ đốt trong cấp nhiệtđẳng áp có p1 = 1bar, t1 =27 0C, p4 =3,5 bar,p3 =55 bar. Xác định nhiệt cấp và thải, côngvà hiệu suất nhiệt của chu trình nếu coi chấtmôi giới là 1 kg không khí (Hình 14). Hình 14 41Trường đại học công nghiệp hà nội Bài tập kỹ thuật nhiệtLời giải: Vì 1-2 là quá trình đoạn nhiệt nên: p T2 p = ( 2 ) ( k −1) / k = ( 3 ) ( k −1) / k T1 p1 p1 p 3 ( k −1) / k = 300.550.4 /1, 4 T2 = T1 ( ) p1 T2 =9440K RT1 287.300 = 0,816m 3 / kg v1 = =Tại điểm 1: 1.105 ...