Цикл с подводом теплоты при постоянном объеме

Этот цикл является прототипом действительного цикла карбюраторного двигателя и состоит из адиабат сжатия (ас) и расширения (zb) и изохор с подводом (cz) и отводом (ba) теплоты (рисунок fQ ). Так как теплота в данном цикле сообщается только при v

V = const, то его можно рассматривать как частный случай цикла со смешанным подводом теплоты и тогда при = 1

,

где £ - показатель адиабаты.

Рис.17 -Термодинамический цикл со смешенным подводом теплоты

Рис.15- Зависимость термического к. п. д. смешенного цикла от степени сжатия при Л = const;при р = const (цифры у кривых указывают значения и р)

Влияние степени сжатия на к. п. д. п, иллюстрирует рисунок 17, из которого следует, что с ростом к. п. д. цикла увеличивается. Это происходит потому, что при повышении в и неизменной величине q[ и q\ возрастает степень расширения S, а, как известно, превращение теплоты в работу происходит в процессе расширения газа. Важно подчеркнуть, что темп роста к. п. д. цикла с увеличением е замедляется, поэтому при достаточно высокой степени сжатия дальнейшее ее повышение относительно мало сказывается на выигрыше в величине rjt.

Использование рабочего тела с большей теплоемкостью, что равнозначно понижению показателя к, приводит к уменьшению rj,.

В цикле со смешанным подводом теплоты q, =q[ +q[ и если при данной величине qx увеличить теплоту q[, сообщаемую при постоянном объеме, то соответственно возрастет , а теплота q\ и связанная с ней степень предварительного расширения а

Рис.16.Термодинамический цикл с подводом теплоты при постоянном объеме

Рис.17. Зависимость термодинамического к. п. д. цикла с подводом теплоты

при постоянном объеме от степени сжатия: 1 - при к = 1,4; 2 - при к =1,3; 3 - при к = 1,2

В цикле с подводом теплоты при V = const степень сжатия е = 8, поэтому к. п. д. rjt от степени 'повышения давления Я не зависит. Влияние остальных параметров на т/, и pt этого цикла такое же, как и в цикле со смешанным подводом теплоты. Например, на

рисунке /./-показана зависимость к.п. д. рассматриваемого цикла от степени сжатия при V различных значениях к, которая наиболее существенно проявляется при невысоких*^ На \/ основании такого характера функции rjt = f(s) можно сделать важный вывод: поскольку степень сжатия в карбюраторных двигателях относительно невелика (для двигателей строительных машин и грузовых автомобилей s <7), то увеличение е является эффективным способом улучшения их показателей.

4.Сравнение термодинамических циклов: а) при одинаковыхs иq; б) при одинаковых максимальныхТтр7 и одинаковых минимальныхТара

Анализ термодинамических циклов позволяет выявить их специфические особенности и показать, какой из циклов имеет преимущество перед другими в тех или иных условиях осуществления.

На рисунке 18 а в координатах Т - s два термодинамических цикла совмещены при V условии, что для них степень сжатия s, подведенная теплота qx и начальное состояние рабочего тела (точка а) одни и те же. В соответствии с условиями сравнения адиабата сжатия (ас) для этих циклов едина. Так как теплота qx одинакова, тотот из циклов имеет больший к. п. д., для которого абсолютное количество отводимой теплоты q2 имеет наименьшее значение. Нетрудно заметить, что имеет место следующее

соотношение площадей, численно равных соответствующим количествам теплоты q2

пл. 1аЬ2 <пл. \abx 3 или q2 < q2 , а значит, л1У > f]tcCMe . Таким образом, при одной и

той же 'степени сжатия е наибольший к.п. д. будете цикле с подводом теплоты при V = const, так как в нем вся теплота подводится в в. м. т. и степень расширения 5 имеет наибольшую величину. В этом же цикле получаются самые высокие температура Т7 и давление р7 рабочего тела.

Рис.18- Сравнение термодинамических циклов:

a - при одинаковых величинах s и qx; б - при одинаковых максимальных (71, рх) и

минимальных (Та,ра) температурах и давлениях рабочего тела

Из рисунка 18, б видно, что в цикле aczb теплота подводится при V = const, ав 1/

цикле acxz'zb — по смешанному закону. Пл. 1аЬ2 численно равна теплоте q2 , одинаковой для сравниваемых циклов. Следовательно в условиях данного сравнения к. п. д. цикла тем больше, чем больше подведенная теплота qx. Из графиков, изображенных на рисунке , б, следует, что пл.\cz2

Для циклов, показанных на рисунке 18 , б, температура Т"р в процессе отвода у теплоты (ba) одинакова, а температура Т'ср, как следует из сравнения кривых cz и cxz'z,

имеет меньшее значение в цикле с подводом теплоты при V = const, чем в цикле со смешанным подводом теплоты. Заметим, что в такой же последовательности, в какой возрастают величины rjt и Т'ср, увеличивается и степень сжатия в рассматриваемых

циклах, т. е. sv < есжш . Это следует из того, что при Та = const соотношение зависящих от s температур конца сжатия характеризуется неравенством Тс < Тс1 (рисунок 18, б).


0007479356763704.html
0007518487197881.html
    PR.RU™