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1、第八章8-1 活塞式内燃机定容加热循环的参数为：pi=0.1 MPa、 t1=27 C ,压缩比 =6.5 ,加热量q = 700 kJ/kg 。假设工质为空气及比热容为定值，试求循环各点的状态、循环净功及循环热效率。解 已知 pi=0.1 MPa ; Ti=273+27=300 K ; f6.5 ; qi=700 KJ/Kg(1)计算循环各点的状态V1RTi 287.1 3000.861m /kgTi 0.1 1036p2 p1 k 0.1 106 6.5 1.4 1.37MPaT2 Ti k 1300 6.5 1.4 1634.3 Kvi 0.8610.132 m “V2/kg6.5T3q
2、 T2 ev0700634.30.7161612 KV3T4762.4 Kp43.48 1.4 0.253 MPa6.5p3p2 上 1.37 皿 3.48 MPa2634.3V2 0.132 m /kg3T31612K-16.5 1.4 1V4 vi 0.861m /kg3(2)循环净功为：W0 CV0 T3 T2 Cv0 T4 Ti0.716 1612634.30.716 762.4300368.9 kJ/kg(3)循环热效率为： 11-t 1 T 165 074 0.5278-2 若上题活塞式内燃机定容加热循环的压缩比由6.5提高到8,试求循环热效率的变化及平均吸热温度和平均放热温度的
3、变化。解当户8时，循环热效率为：11t 1一r 1-4 0.56518循环热效率增加为：t 0.565 0.5273.800平均吸热温度及平均放热温度的变化情况：当56.5时：由内燃机定容加热循环的T s图可知S2 3 S4 1Cv0 ln TT 230.716ln 6161234.30.6678kJ/kg K故 Tm 1q1S2 3700 1048.2 K0.6678q2 qi w0 700368.9331.1kJ/kgTm2-s331.1495.8 K4 10.6678当广8时,T3,T2T1 K 1 300 80.4689.2 K1q T2-e-.v0700689.2 1666.85 K
4、0.716s2 3S4 1cv0 ln T310.716T2M666.85689.20.632 34 kJ/kg Kq1700% - 1107 K2 30.63234W0 q1 t 700 0.565395.5 kJ/kgTm2304.50.63234q2 q1 W0 700395.5304.5 kJ/kg481.5 K可见，平均吸热温度提高了1107 1048.258.8 K ,平均放热温度降低了 495.8 481.51.03 K。8-3 按习题8-1所述条件，若比热容按变比热容考虑，试利 用气体热力性质表计算该循环的热效率及循环净功。解 已知 二300 K ,查附表3得ur=214.07
5、 kJ/kg,利用相对比容计算V2Vr2v7vT116.5查W表3,当vr2而T2 623.3 K 时,在23定容过程中U3查得T3Vr1Vr 26.5621.26.595.5795.57 时，T2623.3 KU2452.63 kJ/kgU3 U2 q1qi U2 1152.63 kJ/kg1442.7 K v r 8.1053VrV4 VrV1 Vr Vr4c3c33V3V26.5 8.10552.682 552.682 5 时,T4774.7 K , U4571.83 kJ/kg在4-1过程中q2u4U1 571.83214.07357.76 kJ/kg可得w0 q1 q2700357.
6、76342.24 kJ/kg.q2 1t 1 二q1357.760.4897008-4在活塞式内燃机中，为了保证气缸的机械强度及润滑总是在气缸壁外面加以冷却。如果考虑压缩过程和膨胀过程中工质与气缸壁间的热交换，按习题8-1所给条件，则膨胀过程可近似为n = 1.37的多变过程,压缩过程可近似为n = 1.38的多变过程,试 据此计算其状态变化及过程的功。至于定容加热过程及定容放热过程，可考虑比热容为变比热容，而按空气热力性质表计算，试 求该循环的循环热效率及循环净功。解 已知Ti=300K, =6.5, 1-2压缩过程中的多变指数 n=1.381取wc 1 2 n_1 Rg T1 T2234.97kJ/kg10.2871 3006110.38T2 T1 n 1300 6.5 0,38611 KTi 300 K 时，U1214.07kJ/kgT2 611K 时，U2443.18 kJ/kg2 3过程为定容过程，因此u3 u2q1700 kJ/kgu3 700443.18 114 3.18 kJ/kg当 U3 1143.18 时，查附表得T3 1432.4 K在34膨胀过程中，n=1.37 n 1n 1T4 T3 v3T3 v21432.4 17 716.6 Kv43 v6.511查彳导:U4 525.45