Термический КПД. Пример решения задачи

Определить параметры узловых точек, термический КПД, отведенное тепло q₂, работу в идеальном цикле ДВС с изобарным подводом тепла, если p₁ = 100000 Па, t₁ = 20°C, степень сжатия , подведенное тепло q₂ = 823 Дж/кг.

Цикл Дизеля в тепловой и рабочей диаграммах изображен на рис. 8.2, а.

Рис. 8.2,а. К примеру решения задачи. Цикл Отто в Ts– и pv-диаграммах

Параметры рабочего тела в точке 1:

p₁ = 100000 Па, T1 = 293°К, 

Температуру рабочего тела в точке 2 находим из уравнений адиабатного процесса 

Отсюда T₂ = T₁e^k-1 = 293·12,7^0,4 = 810 К.

Давление в точке 2 можно определить из выражений:

p₂ = p₁e^k = 10000·12,7^1,4 = 3510146 Па.

Удельный объем в точке 2:

Температуру точки 3 можно определить из уравнения количества подведенного тепла:

q₁ = c_p(T₃ – T₂).

Откуда 

Так как процесс 2-3 изобарный, то p₂ = p₃ = 3510146 Па.

Удельный объем в точке 3: 

Температуру в точке 4 определяем из уравнения адиабатного процесса 3-4:

где v₄ = v₁ = 0,8409 м³/кг.

Давление в точке 4:

Количество отведенного тепла

q₂ = c_v(T₃ – T₄) = 713·(1633 – 782) = 606763 Дж/кг.

Работа цикла:

l = q₁ – q₂ = 823000 – 606763 = 216237 Дж/кг.

Термический КПД цикла Дизеля:

где