Выбор масштабов построения диаграммы
МЕТОДИКА РАСЧЕТА ТЕРМОДИНАМИЧЕСКОГО ЦИКЛА ПОРШНЕВОГО ДВС
Исходные данные
Цикл двигателя – с подводом теплоты в изохорно - изобарном процессе.
Давление рабочего тела в исходной точке а цикла (рис. 2.5) – p = 0,085 МПа.
Температура рабочего тела в исходной точке а – Т = 340 К.
Степень сжатия – = 21,0.
Степень повышения давления рабочего тела в изохорном процессе подвода теплоты – = 1,9.
Степень предварительного расширения рабочего телав изобарном процессе подвода теплоты к рабочему телу – = 1,42.
Средний показатель адиабаты процессов сжатия и расширения – k = 1,36;
Универсальная газовая постоянная R = 297 Дж/(кг· К).
Определение значений параметров рабочего тела
В характерных точках цикла
4.2.1. Удельный объем рабочего тела в точке а:
=
= … м
/кг;
4.2.2. Параметры рабочего тела в точке с:
v = v
/
= … м
/кг;
= … Па;
= … К.
4.2.3. Параметры рабочего тела в точке z':
v = v
= … м
/кг;
= …. 10 Па;
… К.
4.2.4. Параметры рабочего тела в точке z:
v =
v
= … м
/кг;
= … Па;
= … К.
4.2.5. Параметры рабочего тела в точке b:
v = v
= … м
;
= …
Па;
= …= 1040 К.
Проверим, используя уравнение состояния идеального газа, правильность вычислений параметров рабочего тела в характерных точках цикла:
=
=
=
= R.
R =
= … Дж /(кг ∙ K);
R =
= … Дж /(кг ∙ K);
R =
= … Дж /(кг ∙ K);
R =
= … Дж /(кг ∙ K);
Результаты показывают, что погрешность определения газовой постоянной составляет не более 1%, что подтверждает правильность произведенных вычислений.
Результаты определения параметров в характерных точках цикла заносим в табл. 4.1.
Таблица 4.1
Параметры | Значение параметров в характерных точках цикла | ||||||
Наименование | Обозначение | Размерность | a | c | z' | z | b |
Давление | p ![]() | 10 ![]() | |||||
Уд. объем | v ![]() | 10 ![]() ![]() | |||||
Температура | T ![]() | K |
Построение индикаторной диаграммы
Термодинамического цикла
Индикаторная диаграмма цикла строится на миллиметровой бумаге формата А4. Её следует строить таким образом, чтобы считывание информации происходило с минимальной погрешностью.
Диаграмма строится в координатах давление – удельный объем (p – v). На оси ординат откладываются значения давления, а на оси абсцисс – значения удельного объема.
Выбор масштабов построения диаграммы
При выборе масштаба давления m вдоль оси ординат можно руководствоваться следующими соображениями:
– если максимальное давление цикла p < 5,0 ∙ 10
Па, то масштаб давления принимается равным m
= 20 ∙ 10
…30 ∙ 10
Па / мм;
– если максимальное давление цикла p ≥ 5,0 ∙ 10
Па, то масштаб давления принимается равным m
= 40 ∙ 10
…50 ∙ 10
Па / мм.
Так как в рассматриваемом цикле максимальное давление рабочего тела равно p = p
= p
= 10,15 ∙ 10
Па, то масштаб давлений принимается равным m
= 50 ∙ 10
Па / мм.
Масштаб по оси удельных объемов m выбирают таким образом, чтобы основание графика индикаторной диаграммы находилось в диапазоне 100…150 мм.
Максимальный удельный объем рабочего тела v = v
= 1,188 м
/кг. Длину основания диаграммы выбираем равной H = 120 мм. Тогда масштаб диаграммы вдоль оси удельных объемов будет равен
m = v
/ H = v
/ H = 1,188 / 120 = 0, 01 м
/ (кг ∙ мм).