气体动力循环解题示例

v4 v1 0.855m3 / kg
v3 0.1087 m3 / kg p4 p3 5015 . 95 kPa 0.855 m3 / kg v 4

1.4
279 .46 kPa
p4v4 279.46 103 0.855m3 / kg T4 832.5K Rg 287 J / kg K
v1 1.4 p2 p1 v p1 100kPa 20 6628.9kPa 2
循环作功冲程的 4%为定压加热过程，即有
v3 v2 0.04 v1 v2
状态点 3
v3 v2 1 0.04 1 0.042m3 / kg 1 0.04 20 1 1.76v2

T1 T4
t 1
有一定压加热理想循环的压缩比=20，工质取空气，比热容取定值，=1.4，循环作功冲程 的 4%为定压加热过程，压缩冲程的初始状态为 p1=100kPa，t1=20℃。求： （1）循环中各个 过程的初始压力和温度； （2）循环热效率。 解： （1）状态点 1

T3
1.76 1710 K 20
1.4
646.8K
v3 1.76 p4 p3 v p1 6628.9kPa 20 4
（2）循环热效率

220.6kPa

v3 1.76 v2
p3 p2 6628.9kPa
T3 T2
状态点 4
v3 T2 971K 1.76 1710 K v2
1 1
1.41
v3 T4 T3 v 4
1
v3 / v2 T3 v /v 4 2
v1
状态点 2
RgT1 p1

287 J / kg K 283K 0.855m3 / kg 95000 Pa
v2
v1


0.855m3 / kg 0.0503m3 / kg 17
v1 1.4 p2 p1 v p1 95kPa 17 5015.94kPa 2
循环放热量
q2 q41 u41 w41 cV T1 T4
循环热效率
cp
1005 J / kg K 283K 832.5K 394.46kJ / kg 1.4
q2 394.46kJ / kg 1 61.6% q1 1026kJ / kg
t 1
q2 T T 646.8K 293K 1 4 1 1 0.658 q1 T3 T2 1.4 1710 K 971K

T2
状态点 3
p2v2 5015.94 103 Pa 0.0503m3 / kg 879.1K Rg 287 J / kg K
T3 Tmax 1900K p3 p2 5015.95kPa
v3
状态点 4
RgT3 p3

287 J / kg K 1900 K 0.1087m3 / kg 3 5015.95 10 Pa
气体动力循环
某内燃机的狄塞尔循环的压缩比是 17，压缩起始时工质状态为 p1=95kPa，t1=10℃。若循环 最高温度为 1900K，假定气体比热容为定值 cp=1.005kJ/(kg· K)，=1.4。试确定： （1）循环 各点温度，压力及比体积； （2）预胀比； （3）循环热效率。 解： （1）状态点 1
（2）

（3）循环吸热量
v3 0.1087m3 / kg 2.161 v2 0.0503m3 / kg
q1 q23 h23 wt , 23 h3 h2 c p T3 T2
1005 J / kg K 1900 K 879.1K 1026kJ / kg
v1
状态点 2
RgT1 p1

Leabharlann Baidu
287 J / kg K 293K 0.841m3 / kg 100000 Pa
v2
v1


0.841m3 / kg 0.042m3 / kg 20
v1 T2 T1 v 2

1
T1 1 293K 201.41 971K