Bartłomiej Popis

Michał Marczak

Zadanie 27.2.b

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

gdzie współczynnik ściśliwości

W każdym cyklu wtryskiwacz dostarcza do cylindra strumień masy paliwa

o wartości opałowej

Liczba obrotów silnika wynosi

Czynnik roboczy pracujący w obiegu scharakteryzowany jest przez indywidualną stałą gazową oraz wykładnik izentropy k=1,4. Wyznaczyć i obliczyć wartości prac bezwzględnych objętościowych przemian obiegu Otto.

Dane: Szukane:

1. Wykresy odwracalnego obiegu Otto w układach PV i TS

Vv=V₂=V₃

V₁=V₄=Vs+Vv

S₁=S₂ S₃=S₄

2.Wyznaczenie prac bezwzględnych objętościowych przemian obiegu Otto

2.1) Wyznaczenie objętościowej pracy bezwzględnej między charakterystycznymi punktami 1-2

Między punktami 1-2 zachodzi przemiana izentropowa. Zastosujemy 1-sza postać I - szej zasady termodynamiki

dla przemiany izentropowej

zatem bilans energii wewnętrznej

przyjmie postać

zasób energii wewnętrznej w układzie substancjalnym określony jest zależnością

dla gazu doskonałego

dla układu substancjalnego

elementarny przyrost energii wewnętrznej określony jest związkiem

bilans zasobu energii wewnętrznej określony jest

całkując powyższe równanie

otrzymujemy

Z równania Mayera i definicji wykładnika izentropy mamy

uwzględniając

ostatecznie otrzymujemy

2.2) Wyznaczenie objętościowej pracy bezwzględnej między charakterystycznymi punktami 2-3

Między punktami 2-3 zachodzi przemiana izochoryczna.

V=const

dV=0

praca bezwzględna objętościowa

więc

2.3) Wyznaczenie objętościowej pracy bezwzględnej między charakterystycznymi punktami 3-4

Między punktami 1-2 zachodzi przemiana izentropowa. Zastosujemy 1-sza postać I - szej zasady termodynamiki

dla przemiany izentropowej

zatem bilans energii wewnętrznej

przyjmie postać

zasób energii wewnętrznej w układzie substancjalnym określony jest zależnością

dla gazu doskonałego

dla układu substancjalnego

elementarny przyrost energii wewnętrznej określony jest związkiem

bilans zasobu energii wewnętrznej określony jest

całkując powyższe równanie

otrzymujemy

Z równania Mayera i definicji wykładnika izentropy mamy

masa czynnika pracującego obliczamy z równania Clappeyona

ostatecznie otrzymujemy

2.4) Wyznaczenie objętościowej pracy bezwzględnej między charakterystycznymi punktami 4-1

Między punktami 4-1 zachodzi przemiana izochoryczna.

V=const

dV=0

praca bezwzględna objętościowa

więc

3)Obliczanie wartości pracy bezwzględnej objętościowej przemian obiegu

3.1) Obliczanie wartości przemiany objętościowej pracy bezwzględnej między punktami 1-2

3.1) Obliczanie wartości przemiany objętościowej pracy bezwzględnej między punktami 3-4

4) Sprawdzenie jednostek:

4. Sprawdzenie jednostek przemiany objętościowej pracy bezwzględnej między punktami 1-2

4. Sprawdzenie jednostek przemiany objętościowej pracy bezwzględnej między punktami 3-4

---