Piotr Horszczaruk gr. WM31

Zad 2.27̥̊̊̊

Objętość skokowa silnika dwusuwowego pracującego w obiegu Diesla wynosi
10 [l] a objętość szkodliwa
1[l]. Parametry stanu czynnika roboczego w punktach charakterystycznych obiegu mają następujące wartości:

gdzie współczynnik ściśliwości wynosi
= 1+
=11

W każdym cyklu wtryskiwacz dostarcza do cylindra strumień masy paliwa
=0,2[
] o wartości opałowej
=10200[
]. Liczba obrotów silnika wynosi n=250 [
]. Czynnik pracujący w obiegu scharakteryzowany jest przez indywidualna stała gazowa R=287,04[
] oraz wykładnik izentropy k=1,4. Wyznaczyć i obliczyć wartości prac bezwzględnych objętościowych przemian obiegu Diesla.

1 [at]= 98066,5 [Pa]

1[l]= 0,001 m

=0,2[
]= 0,00083 [
]

=10200[
]= 42692,1

V
=0,001+0,01= 0,011[m
]

1. Wykresy odwracalnego obiegu Diesla we współrzędnych p, V oraz T,S

2. Wyznaczam pracę bezwzględną objętościową przemian obiegu Diesla

2.1 Wyznaczam pracę bezwzględną objętościową między punktami 1-2

Między punktami 1-2 obiegu zachodzi przemiana izotropowa. Zastosowana jest I postać I zasady termodynamiki.

Dla przemiany izotropowej

dQ=0

Zatem bilans zasobów energii wewnętrznej wynosi

dE
= -

Zasób energii wewnętrznej w układzie substancjalnym określony jest związkiem

Dla gazu doskonałego

c

Dla układu substancjalnego

m= const

Zatem elementarny przyrost energii wewnętrznej określony jest związkiem

T

Bilans zasobu energii wewnętrznej przyjmuje postać

dl= -c
mdT

Całkując ostatnie równanie w granicach

Otrzymamy L

Z równania Mayera i definicji wykładnika izentropy mamy

=

Uwzględniając że

T
=
oraz m=
otrzymamy

L
=
(1-
)

2.2 Wyznaczenie pracy bezwzględnej objętościowej miedzy punktami 2-3

Miedzy punktami 2-3 zachodzi przemiana izochoryczna

p= p
= p
=const

Zatem

= p
dV

Całkując w granicach

L
=

Ponieważ

=V
, a

=

Wtedy mamy

L

L

2.3 Wyznaczanie pracy bezwzględnej objętościowej między punktami 3-4 obiegu

Między punktami 3-4 obiegu zachodzi przemiana izentropowa. Zatem zgodnie z punktem 2-1 praca objętościowa przemiany jest równa

L
-c

Uwzględniając równania Meyera i wykładnika izentropy mamy

c

Masa czynnika pracującego w obiegu zgodnie z równaniem stanu gazu doskonałego Clapeyrona jest równa

m

Zastępcza temperatura czynnika w punkcie obiegu 3-4

Zatem

L

3. Wyznaczam pracę bezwzględną objętościową między punktami 1-2

L
=
(1-
)=
= -4340,54 [J]

4. Wyznaczenie pracy bezwzględnej objętościowej miedzy punktami 2-3

L

=
42692,1=10,12 [J]

5. Wyznaczanie pracy bezwzględnej objętościowej między punktami 3-4 obiegu

L

=

3968,185[J]

---