Циклы. Пример решения задачи

Определить параметры узловых точек цикла, термический КПД, величины подведенного и отведенного тепла, работы в идеальном цикле ДВС с изохорным подводом тепла, если p1 = 100000 Па, t₁ = 20°C, Рабочее тело – воздух. Цикл в тепловой и рабочей диаграммах изображен на рис. 8.1,а.

Так как процесс адиабатный, то , откуда p₂ = p₁e^k = 10000·3,6^1,4 = 600000 Па.

Температуру в точке 2 можно найти также из уравнений адиабатного процесса . Отсюда T₂ = T₁e^k-1 = 293·3,6^0,4 = 489 К.

Удельный объем в точке 2: 

Рис. 8.1,а. Цикл Отто в pv- и Ts–диаграммах

Удельный объем рабочего тела в точке 1 из p₁v₁ = RT₁

Давление в точке 3 можно определить из выражения степени повышения давления , откуда p₃ = lp₂ = 3·600000 = 1800000 Па. Так как процесс 2-3 изохорный, определяем температуру в точке 3:

Тогда T₃ = lT₂ = 3·489 = 1467 К.

Температура в точке 4:

где v₃ = v₂, а v₄ = v₁.

Давление в точке 4:

Количество подведенного в процессе 2-3 тепла:

q₁ = cv(T₃ – T₂) = 713·(1467 – 489) = 697314 Дж/кг.

Количество отведенного тепла

q₂ = cv(T₄ – T₁) = 713·(874 – 293) = 414253 Дж/кг.

Работа цикла

l = q₁ – q₂ = 697314 – 414253 = 283061 Дж/кг.

Термический КПД цикла с изохорным подводом тепла:

Проверяем термический КПД: