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1、第10章热力装置及其循环基本要求1基本要点1一、循环概述3二、机械喷油式柴油机的实际工作循环和理想循环4三、汽油机循环和定压加热柴油机循环5四、活塞式内燃机三种理想循环的比较6五、燃气轮机装置循环6六、提高燃气轮机循环热效率的其它途径8七、朗肯循环及其热效率9八、蒸汽参数对循环热效率的影响10九、再热循环11十、回热循环11十一、热电联产循环14十二、燃气－蒸汽联合循环14十三、制冷循环概述14十四、逆卡诺循环14十五、空气制冷循环15十六、蒸汽压缩式制冷循环17基本要求１．掌握各种装置循环的实施设备及工作流程。２．掌握将实际循环抽象和简
2、化为理想循环的一般方法，并能分析各种循环的热力过程组成。３．掌握各种循环的吸热量、放热量、做功量及热效率等能量分析和计算的方法。４．会分析影响各种循环热效率的主要因素。５．掌握提高各种循环能量利用经济性的具体方法和途径。18基本要点１ 分析循环的一般方法（１）．将实际循环抽象和简化为理想循环。（２）．将简化好的理想可逆循环表示在p-v图和T-s图上。（３）．对理想循环进行分析和计算。（４）．定性分析各主演参数对理想循环的吸热量、放热量及净功量的影响，进而分析对循环热效率（或工作系数）的影响，提出提高循环热效率（或工作系数）的主要措施。（５
3、）．对理想循环的计算结果引入必要的修正。（６）．对实际循环进行热力学第二定律分析。２ 活塞式内燃机循环（１）．实际工作循环的抽象和简化。（２）．柴油机混合加热理想循环和定压加热理想循环（狄塞尔循环）。（３）．汽油机定容加热理想循环（奥托循环）。（４）．活塞式内燃机各种理想循环的比较。３ 燃气轮机装置循环（１）．定压加热理想循环（布雷顿循环）。（２）．定压加热实际循环。（３）．提高燃气轮机装置循环热效率的其他途径。４．蒸汽动力循环（１）．朗肯循环（RankineCycle）（２）．提高蒸汽动力循环热效率的途径和方法 １）提高蒸汽初压，初温
4、，降低终参数 ２）再热循环 ３）回热循环 ４）高初参数与再热、回热的联合应用 ５）减少循环中的不可逆损失 ６）热电联产循环及其他措施５ 制冷循环18（１）．逆卡诺循环。（２）．空气压缩制冷循环。 １）简单空气压缩制冷循环。 ２）回热式空气压缩制冷循环。（３）．蒸气压缩制冷循环。一、循环概述（一）、分类（二）、循环分析的目的与任务：1.典型热机和制冷机的工作过程；2.计算各点的状态参数，与外界交换的热量和功量以及循环的热效率；3.找出提高循环热效率的方法。（三）分析循环的方法1.热效率法： <1>：<2>两热源间工作的一切可
5、逆热机:<3>任意的一个循环:18其中,为平均放热温度,为平均吸热温度.2.熵法:从能量的耗散入手,则有:二、机械喷油式柴油机的实际工作循环和理想循环一.实际工作循环01':吸入空气; 1'2:压缩过程;23:喷油燃烧过程;34:喷油燃烧过程;45:膨胀过程;51'':排气过程;1''0:排出剩余的废气 二混合气加热理想循环实际的柴油机经抽象后,如图示:其中,1-2是定熵压缩过程,2-3是可逆定容加热过程,3-4是可逆定压加热过程,4-5是定熵膨胀过程,5-1是可逆定容放热过程. 混和加热的循环吸热量:18 放热量:
6、 混合加热循环的热效率:几个定义： 压缩比: 定容升压比:定压预胀比: 由上面的三个定义,得: 讨论: 随,,的升高而升高; 随的升高而降低.三、汽油机循环和定压加热柴油机循环(一)汽油机的循环可简化为定容加热循环 如图示:对该循环而言,预胀比,故: 由上式可看出,当一定时,汽油机的热效率取决于压缩比,并随着压缩比的升高而升高.(二).定压加热柴油机循环 如图示:18 该循环相当于=1,故定压加热理想循环的热效率为: ＝四、活塞式内燃机三种理想循环的比较(一)具有相同的压缩比 从T-S图可
7、知:由于三个循环的放热量相同,故热效率的高低次序为: 其中,,分别为定容,混合及定压加热循环的热效率.(二)具有相同的最高压力和最高温度从图可以看出，三循环的放热量相同，吸热量有： 所以,热效率的高低为: 考虑到实际的情况,三循环的热效率高低为: 五、燃气轮机装置循环(一)燃气轮机装置18 燃气轮机的构成:压气机,燃烧室,燃气轮机,简单的装置如图示: 对实际的装置进行简化后,其P-V图,T-S图如下: 功率的分析 压气机耗功: 燃气轮机做功: 净功: 吸热量:
8、 放热量: 热效率:式中,称为增压比.讨论: 对于给定的气体,一定时,热效率随增压比的升高而升高; 当增压比时,热效率为零.18(二)实际燃气轮机循环 实际的燃气轮机循环存在不可
