Федеральное агентство по образованию РФ

Ангарская государственная техническая академия

Кафедра «Управление на автомобильном транспорте» 
 
 
 
 
 
 
 

КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА 

  По дисциплине: «ТРАНСПОРТНАЯ  ЭНЕРГЕТИКА»

«Организация  перевозок и управление на транспорте» 
 
 

                                                            Выполнил:

                                                                                студент гр. УАТу-07-1

                                                               Чернов И.И.                                        

                                                            Проверил:

                                                                               Доцент Щербин С.А. 
 
 

Ангарск 2009 

СОДЕРЖАНИЕ

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ЗАДАНИЕ 1

     В одном температурном диапазоне  осуществляются четыре цикла, изображенных на рис. 19: цикл Карно, цикл Отто, цикл Дизеля, цикл газотурбинной установки.

     Произвести  термодинамический анализ циклов: определить параметры состояния рабочего тела в характерных точках, совершаемую работу, количество подведенной и отведенной теплоты, термический кпд, степень сжатия, степень предварительного расширения и степень повышения давления. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Завершив расчетную часть, необходимо заполнить таблицу с основными результатами, построить рассмотренные циклы в масштабе на pυ-диаграмме. Произвести анализ полученных результатов и сделать письменный вывод о том, какой цикл наиболее эффективен в данных условиях, с объяснением причин различий в значениях термического кпд, указанием достоинств и недостатков реально действующих тепловых двигателей (карбюраторного, дизельного, ГТУ).

     Исходные  данные для расчета приведены  в табл. 1. 

          Таблица 1

Исходные  данные к заданию 1

 
 

Последовательность  расчета

1. Расчет  параметров состояния рабочего  тела в характерных точках  циклов.

1.1. Удельный объем рабочего тела в начальном состоянии (точка 1)

      

, м³/кг. 

      

.

1.2. Параметры состояния рабочего тела в конце процесса сжатия.

      

Цикл Карно (точка 2).

      Поскольку процесс 2-3 изотермический, то T₂ = T₃;

      

, м³/кг; 

      

, Па. 

      

; 

      

= 86293512,20. 

      

Цикл Отто (точка 2^/).

      Так как сгорание топлива (процесс 2^/-3) происходит при постоянном объеме, то , м³/кг;

      

, Па;

      

, К. 
 
 

                                      ;

      

;

      

 

      

Цикл Дизеля и газотурбинной установки (точка 2^//).

      Так как сгорание топлива (процесс 2^//-3) происходит при постоянном давлении, то ;

      

, м³/кг;

      

, К. 

      

;

      

= 883,37

1.3. Удельный объем рабочего тела в конце процесса подвода теплоты (сгорания топлива), точка 3

      

, м³/кг. 

      

 = 0,13.

1.4. Параметры состояния рабочего тела в конце процесса адиабатного расширения.

      

Цикл Карно (точка 4).

      Поскольку процесс 4-1 изотермический, то T₄ = T₁;

      

, м³/кг;

      

, Па. 
 

      

;

      

. 

      

Цикл Отто и цикл Дизеля (точка 4^/).

      Так как отвод теплоты от рабочего тела (процесс 4^/-1) происходит при постоянном объеме, то ;

      

, Па;

      

, К. 

      

; 

      

 . 

      

Цикл газотурбинной  установки (точка 4^//).

      Так как отвод теплоты от рабочего тела (процесс 4^//-1) происходит при постоянном давлении, то ;

      

, м³/кг;

      

, К. 

      

; 

      

. 
 

2. Расчет  основных термодинамических характеристик  двигателей внутреннего сгорания

2.1. Цикл Карно:

      – удельное количество теплоты, подведенной при постоянной температуре (процесс 2-3)

      

 Дж/кг;

      

; 

      – удельное количество теплоты, отведенной при постоянной температуре (процесс 4-1)

      

 Дж/кг;

      

;

      – термический коэффициент полезного  действия

      

, проверка: ; 

      

, проверка: ; 

      – удельная работа цикла

      

 Дж/кг.

      

 

2.2. Цикл Отто:

      – удельное количество теплоты, подведенной при постоянном объеме (процесс 2^/-3)

      

 Дж/кг; 

      

;

      – удельное количество теплоты, отведенной при постоянном объеме (процесс 4^/-1)

      

 Дж/кг; 

      

; 

      – степень сжатия

      

      

; 
 

      – степень предварительного расширения

      

 

      

      – степень повышения давления

      

 

      

      – термический коэффициент полезного  действия

      

, проверка: ; 

      

, проверка: ; 
 

      – удельная работа цикла

      

 Дж/кг. 

      

.

2.3. Цикл Дизеля:

      – удельное количество теплоты, подведенной при постоянном давлении (процесс 2^//-3)

      

 Дж/кг,

где - средняя удельная теплоемкость рабочего тела при постоянном давлении, Дж/(кг·К); 

,

; 

      – удельное количество теплоты, отведенной при постоянном объеме (процесс 4^/-1)

      

 Дж/кг; 

      

; 

      – степень сжатия

      

 

      

      – степень предварительного расширения

      

 

      

      – степень повышения давления

      

 

      

      – термический коэффициент полезного  действия

      

, проверка: ; 

      

, проверка: ;

      – удельная работа цикла

      

 Дж/кг. 

      

. 

2.4. Цикл газотурбинной установки:

      – удельное количество теплоты, подведенной при постоянном давлении (процесс 2^//-3)

      

 Дж/кг;