Построение диаграммы в координатах T-s и приближенный расчет Δu, Δh, Δs, q и в процессах цикла

Определим изменение энтропии Δ s в процессах цикла. Для изоэнтропных процессов 1-2 и 3-4 соответственно и (энтропия постоянна). Для изобарного 2-3 и изохорного 4-1 процессов соответственно:

Для более точного построения изобары 2-3 и изохоры 4-1, задаваясь значениями температуры, определим промежуточные значения энтропии. Так, для изобарного процесса 2-3 обозначим две промежуточные точки d и e, значения температуры в которых и соответственно. Тогда изменение энтропии между узловой точкой 2 и d:

А между точками 2 и e:

Для изохорного процесса 4-1 зададим две промежуточные точки f и g с температурами соответственно и . Изменение энтропии между узловой точкой 4 и точкой f:

и между точкой 4 и точкой g:

Для построения цикла в координатах T - s вычислим значения энтропии в характерных 1, 2, 3, 4 и промежуточных d, e, f, g точках. С учётом того, что , , R =0, 287 кДж/(кг*К), определим, прежде всего, значение энтропии в точке 1 цикла

Тогда, принимая во внимание вычисленные выше изменения энтропии, рассчитываем во всех оставшихся точках цикла энтропию

так как ;

;

;

;

так как ;

;

.

Данные, необходимые для построения цикла в координатах T - s (рисунок 3), сведем в таблицу 3.

Таблица 3 – Данные для построения цикла в координатах T - s

T, К

Рисунок 3 – Цикл Дизеля в координатах T - s

Выполним приближенный расчет в процессах цикла. Для процесса 1-2 сначала вычисляем соответственно изобарное и изохорное приращения энтропии:

Тогда приближенные значения и для процесса 1-2 будут:

Так как процесс 1-2 адиабатный, то , следовательно

Аналогично для процесса 2-3:

а так как процесс изобарный, то

Для процесса 3-4:

А при адиабатном процессе .

Следовательно,

Вычислим искомые величины для процесса 4-1:

Так как процесс изохорный, то ,

Результаты приближенного расчета в процессах цикла сведем в таблицу 4.

Таблица 4 – Результаты приближенного расчета в процессах цикла

Процесс
1-2	502, 74	745, 99			-502, 74
2-3	1034, 34	1463, 37	0, 88	1463, 37	429, 03
3-4	-967, 49	-1374, 86			967, 49
4-1	-588, 77	-833, 36	-0, 869	-588, 77

Определение подведенного тепла , отведенного тепла , работы цикла и термического КПД цикла

Количество тепла, подводимого к рабочему телу в процессе 2-3

Количество тепла, отведенного от рабочего тела в процессе 4-1

Работа, совершаемая в цикле

Также рассчитаем для теоретической мощности двигателя Количество воздуха, совершающего работу в цилиндрах двигателя

Количество тепла, сообщаемого рабочему телу за одну секунду

Количество тепла, отводимого от рабочего тела за одну секунду

Термический КПД цикла с учетом подведенного и отведенного тепла

Термический КПД цикла с учетом степени сжатия и степени предварительного расширения равен

Таким образом, различие между значениями термического КПД , вычисленными по исходным данным (ε и ρ) и по данным, полученным из расчетов ( и ), невелико и составляет 0, 9 %.