工程热力学 第九章气体动力循环

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1、第九章气体动力循环什么是循环？目的？学过什么循环？实际循环是什么样的？9-1分析动力循环的一般方法3理想循环的能量分析计算；4定性分析各主要参数对循环热效率的影响；1设备与流程的特点；2实际循环的理想化；5考虑不可逆因素的修正。1、基于热力学第一定律2、基于热力学第一定律和第二定律实际循环理想化的条件和假设－空气标准假设工质具有与空气相同的热力性质，视为理想气体，比热容取定值；1将排气过程和燃烧过程用向低温热源的放热过程和自高温热源的吸热过程取代,是闭合的；2不考虑过程的不可逆损失，组成循环的过程是可逆的；39-2活塞式内燃机实际循环点燃式、压燃式煤气机、汽油机、柴油机二冲程、四冲程

2、进气、压缩、燃烧、膨胀、排气，共用两个冲程完成（一个循环）进气、压缩、燃烧、膨胀、排气，共用四个冲程完成（两个循环）进气压缩膨胀排气四冲程柴油机工作原理空气、油废气吸气压缩，喷油燃烧膨胀作功排气四冲程高速柴油机工作过程1230—1吸空气pV一般n=1.34~1.37柴油自燃t=335℃p02’01—2’多变压缩p2’=3~5MPat2’=600~800℃2’喷柴油2开始燃烧2—3迅速燃烧，近似Vp↑5~9MPa四冲程高速柴油机工作过程123453—4边喷油，边膨胀pVp01’2’0t4可达1700~1800℃4停止喷柴油4—5多变膨胀V近似膨胀pp5=0.3~0.5MPat5500

3、℃5—1’开阀排气，降压1’—0活塞推排气,完成循环四冲程高速柴油机的理想化123451.工质pVp01’2’0工质数量不变定比热理想气体P-V图p-v图2.0-1和1’-0抵消开口闭口循环3.燃烧外界加热4.排气向外界放热5.多变绝热6.不可逆可逆萨巴德循环定容升压比λ=p3/p2压缩比ε=v1/v2定压预胀比ρ=v4/v39-3活塞式内燃机理想循环怎么画状态图?!混合加热循环。它由定熵压缩过程1－2、定容加热过程2－3、定压加热过程3－4、定熵膨胀过程4－5、定容放热过程5－1所组成。12345pVp01’2’0循环参数算什么？怎么算?!各状态点的状态参数吸热过程的吸

4、热量放热过程的放热量p-v图及T-s图循环热效率定容升压比λ=p3/p2压缩比ε=v1/v2定压预胀比ρ=v4/v3循环热效率：循环净功为：混合加热循环的吸热量：==在定容加热过程2－3中加入的热量q1v为：=在定压加热过程3－4中加入的热量q1p为：=循环放热量q2(定容放热过程5－1)为：====k=cp/cv对于定熵压缩过程1－2：在定容加热过程2－3：在定压加热过程3－4：对于定熵膨胀过程4－5：定压预胀比ρ=v4/v3定容升压比λ=p3/p2压缩比ε=v1/v2循环热效率：通过数学方法可以证明：混合加热循环的热效率随压缩比ε、定容升压比λ两者的增大而增大，随定压预胀比ρ的减

5、小而增大。定压预胀比ρ＝1,定容升压比λ＝1?!有其它特殊循环吗？λ=1为定压加热循环，其热效率:ρ=1为定容加热循环，其热效率:狄塞尔循环奥托循环奥托循环1、保持最高温度不变，提高压缩比ε？2、保持压缩比ε，提高q1？保持最高温度不变，提高压缩比ε保持压缩比ε，提高q1平均吸热温度提高，平均放热温度降低，循环热效率提高理论热效率不变，输出功率增大ηt0.70.60.50.412ε0.30.20.10.0345678910k=1.4k=1.21.351.31.25定容加热理想循环狄塞尔循环ε0.70.60.50.41012141618ηtK＝1.35ρ＝1.5ρ＝2.1ρ＝2.51压

6、缩比ε相同，吸热量相同，怎么样ε相同，q1相同15'ba1＜面积15ca1<面积15"da19-4活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较ηtv>ηtm>ηtp最高压力、最高温度点重合在点4面积12‘451＜面积123451<面积12“3451循环的最高压力、最高温度点相同，怎么样ηtp>ηtm>ηtv如果各循环的最高压力相同、吸热量q1相同。怎么办？嘿嘿……还有其它的循环吗？实际循环是否都是由多于四个热力过程组成的？9-6燃气轮机装置循环航空燃气涡轮发动机仍属于热机的一种，因此从产生输出能量的原理上讲，燃气涡轮发动机和活塞式发动机是相同的，都需要有进气、加压、燃烧和排气这四个阶段。大家

7、来试试如何设定假设条件，分析理想循环。。。。。。布雷顿循环---定压加热理想循环循环增压比：循环最高压力与最低压力之比，π=p2/p1循环增温比：循环最高温度与最低温度之比，τ=T3/T1fenm循环热效率：循环放热量q2：压气机耗功量：==怎么算?!燃气轮机输出的功量：=循环净功：循环吸热量q1：====面积f21ef=面积f34ef==面积12341==面积23nm2===面积14nm1===从上式可见，燃气轮机装置定压加热理想循环的热效率完全确定于循