Условие задачи
Газовая трехкомпонентная смесь, совершает в тепловом двигателе круговой процесс (цикл) по преобразованию теплоты в механическую работу. Ряд значений параметров состояния смеси в отдельных точках цикла приведены ниже.
Исходные данные:
N2=5 кг
CO =1 кг
CO2 = 3 кг
P1= 3 бар
P5 =3 бар
T5 = 1050 К
P2 = 5,6 бар
T2 = 340 К
P3 = 12,2 бар
v4 =4/3 v3, м3/кг
В цикле предполагается, что:
1) процессы (2→3) и (5→1) – изохорные, (3→4) изобарный, (1→2) и (4→5) – политропные;
2) если по условиям варианта P2 = P3 или P5 = P1,то в цикле отсутствуют, соответственно, процессы (2→3) и (5→1);
3) при T = const политропный процесс превращается в изотермический (n = 1);
4) если по результатам расчетов n = k (показатель политропы равен показателю адиабаты), то политропный процесс рассчитывается как адиабатный (dq = 0).
Требуется:
1) Определить удельную газовую постоянную смеси и её «кажущуюся» молекулярную массу.
2) Определить коэффициент полезного действия цикла.
3) Определить коэффициент полезного действия цикла Карно в интервале температур цикла (от Tmax до Tmin).
4) Построить цикл в P-v и T-s диаграммах (с расчетом 2х - 3х промежуточных точек в каждом процессе).
Ответ
Так как P5 = P1 , то цикл имеет следующие процессы:
1-2 политропный
2-3 изохорный
3-4 изобарный
4-1 политропный
Массовые доли
Молекулярная масса
Универсальная газовая постоянная