第10章 气体动力循环ppt课件.ppt

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1、一、分析动力循环的目的在热力学基本定律的基础上，分析循环能量转化的经济性，寻求提高经济性的方向及途径。§10–1分析动力循环的一般方法第十章气体动力循环二、分析动力循环的一般步骤实际循环（复杂不可逆）吸热、放热、作功、热效率实际循环指导改善可逆理论循环抽象、简化分析三、分析动力循环的方法1）第一定律分析法以能量的数量守恒为立足点。评价指标：热效率2）第二定律分析法从能量的数量和质量分析。“作功能力损失和火用效率为其指标内可逆循环的热效率反映该内部可逆循环因与高、低温热源存在温差（外部不可逆）而造成的损失反映内部摩擦引起的损失热效率卡诺循环热效率T1—燃气温度（定

2、值）相对热效率相对内部效率——不可逆过程中实际作功量和循环加热量之比。内部热效率i按燃料：煤气机(gasengine)汽油机(gasolineengine;petrolengine)柴油机(dieselengine)分类：按冲程：二冲程(two-stroke)四冲程(four-stroke)按点火方式：点燃式(sparkignitionengine)压燃式(compressionignitionengine)§10–2活塞式内燃机实际循环的简化四冲程汽油机四冲程柴油机二冲程汽油机开式循环(opencycle)；燃烧、传热、排气、膨胀、压缩均为不可逆；各环节中工

3、质质量、成分稍有变化。活塞式内燃机循环特点：压燃式柴油机——空气和燃料(柴油)分别压缩,自行发火式发动机。0-1吸气1-2压缩喷油2-3定容加热(燃烧)3-4定压加热(燃烧)4-5膨胀5-0排气(一)活塞式内燃机实际工作循环（以柴油机为例）二.实际工作循环的抽象与简化简化原则为:（2）把燃烧过程看作是外界对工质的加热过程，并认为2－3是定容加热过程，3－4是定压加热过程。（3）略去压缩过程和膨胀过程中工质与气缸壁之间的热量交换,近似地认为是绝热过程。（4）用定容放热过程来代替废气排入大气中的实际放热过程。（1）不计吸气和排气过程，将内燃机的工作过程看作是气缸内工

4、质进行状态变化的封闭循环。三.活塞式内燃机循环的简化01吸气12等熵压缩23定容加热34定压加热45等熵膨胀51排气10排气排气51等容放热吸气01排气线10重合略去，封闭循环燃油质量忽略燃气成分改变忽略进一步说明工质为空气定比热二、平均有效压力meaneffectivepressureMEP=循环净功/活塞排量=循环净功/活塞面积×冲程相同尺寸的发动机性能比较时，MEP较大的机器可产生更多的净输出功一、混合加热理想循环12等熵压缩；23等容吸热；34定压吸热；45等熵膨胀；51定容放热该循环由于兼有定容和定压加热过程，所以称为

5、“混合加热循环”，也称“萨巴德循环”。§10–3活塞式内燃机的理想循环1、p-v图及T-s图2、内燃机的特性参数（1）压缩比—compressionratio：压缩前的比体积与压缩后的比体积之比，它是表征内燃机工作体积大小的结构参数。（2）定容增压比—pressureratio:定容加热后的压力与加热前的压力之比，它是表示内燃机定容燃烧情况的特性参数。（3）定压预胀比—cutoffratio:定压加热后的比体积与加热前的比体积之比，它是表示内燃机定压燃烧情况的特性参数。循环热效率3、混合加热循环的能量分析和性能分析，求出得讨论：把T2、T3、T4和T5代入二、定

6、压加热理想循环—Dieselcycle热效率热效率随着压缩比ε的增大,预胀比ρ的减小和采用高ｋ值的气体而增大。三.定容加热理想循环—Ottocycle热效率书P277页例10-1一.压缩比相同，吸热量相同时的比较或§10–4活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较或二.循环pmax，Tmax相同时的比较例题第十章A447277.ppt例题第十章A470299.PPT一.燃气轮机装置简介§10-6燃气轮机装置循环(gasturbine)特点：1.运转平稳，连续输出功2.启动快，达满负荷快3.重量功率比仍较大用途：飞机、舰船的动力载荷机组，电站峰荷机组(peak

7、-loadset)，等。§10-5活塞式热气发动机及其循环（不要求）燃气轮机装置是一种以空气及燃气为工质的热动力设备压气机简图：燃烧室燃气轮机二.定压加热理想循环－布雷顿循环1、定压燃烧燃气轮机装置流程示意图燃烧室为定压燃烧，压缩、膨胀过程与绝热相近。故定压燃烧燃气轮机装置的理想循环组成如下：绝热压缩、定压吸热、绝热膨胀、定压放热燃烧室燃气轮机压气机q1321图10－16循环图过程1-2等熵压缩（压气机内）过程2-3定压吸热（燃烧室内）过程3-4等熵膨胀（燃气轮机内）过程4-1定压放热（排气，假想换热器）循环增压比—pressureratio循环增温比—temp

8、eratureratio