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第10章 气体动力循环

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工程热力第十章

工程热力第十章
第十章 气体的动力循环 -- Gas power cycles
1
§10–1 分析动力循环的一般方法
一.分析动力循环的目的 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。 二.分析动力循环的一般步骤 分析动力循环的一般步骤 抽象、简化 可逆理论循环 1）实际循环（复杂不可逆）
6
活塞式内燃机循环特点： 活塞式内燃机循环特点 开式循环(open cycle)； 开式 燃烧、传热、排气、膨胀、压缩均为不可逆 不可逆； 不可逆 各环节中工质质量、成分稍有变化 质量、 质量 成分稍有变化。
7
二、平均有效压力-平均有效压力 mean effective pressure 循环净功与活塞排 量的比值。
Wnet MEP = Vh
8
三.活塞式内燃机循环的简化 活塞式内燃机循环的简化 汽油机
9
柴油机 0 1 吸气 1 2 压缩 2 3 喷油、燃烧 3 4 燃烧 4 5 膨胀作功 5 0 排气 简化：引用空气标准假设 燃烧 2-3等容吸热+3-4定压吸热 排气 5-1等容放热 压缩、 压缩、膨胀 1-2及4-5等熵过程 吸、排气线 重合、忽略 燃油质量 忽略 10 燃气成分改变 忽略
wnet ηt = q1 ηt ηo = ηc
ηT =
以燃气为高温热源，环境为低温热源时卡诺 循环的热效率。 与实际循环相当的内可逆循环的热效率。 相对热效率(relative thermal efficiency)， 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。 相对内部效率(internal engine efficiency) 5 反映内部摩擦引起的损失。
23

气体动力循环

气体动力循环
书P277页例10-1
§10–4 活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较
一.压缩比相同，吸热量相同时的比较
q1v q1m q1 p
q2 v q2 m q2 p
得 T5 T1
把T2、T3、T4和T5代入
1 t 1 1 1 1
讨论：
a) t
b) t
c) t
v1 二、定压加热理想循环 —Diesel cycle v2 v1 v3 v2 v2
二. 实际工作循环的抽象与简化
简化原则为:
（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 质进行状态变化的封闭循环。 （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。
——不可逆过程中实际作功量和循环加热量之比。
§10–2 活塞式内燃机实际循环的简化
分类： 按燃料：煤气机(gas engine)
汽油机(gasoline engine; petrol engine)
柴油机(diesel engine) 按点火方式：点燃式(spark ignition engine) 压燃式(compression ignition engine) 按冲程：二冲程(two-stroke ) 四冲程(four-stroke )
气体而增大。
三.定容加热理想循环—Otto cycle
v1 v2
p3 p2
热效率
q1 cV T3 T2

v1 v2
q2 cV T4 T1

第十章气体动力循环

第十章气体动力循环

第⼗章⽓体动⼒循环第⼗、⼗⼀、⼗⼆章热⼒装置及其循环⽓（⽓体动⼒循环、蒸汽循环、制冷循环、热泵循环）⽓体动⼒循环⼀、⽬的及要求了解各种内燃机的热⼒过程，掌握朗肯循环的热⼒循环过程，了解制冷循环及热泵循环的热⼒过程。

⼆、内容：10.1分析动⼒循环的⼀般⽅法10.2活塞式内燃机实际循环的简化10.3活塞式内燃机的理想循环10.4活塞式内燃机各种理想循环的热⼒学⽐较10.5燃⽓轮机装置循环10.6燃⽓轮机装置的定压加热实际循环10.7简单蒸汽动⼒装置循环――朗肯循环10.8再热循环及回热循环10.9制冷循环概况10.10压缩空⽓与压缩蒸汽制冷循环10.11制冷剂的性质10.12热泵循环三、重点及难点：10.1掌握各种装置循环的实施设备及⼯作流程。

10.2掌握将实际循环抽象和简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。

10.3掌握各种循环的吸热量、放热量、作功量及热效率等能量分析和计算的⽅法。

10.4会分析影响各种循环热效率的因素。

10.5掌握提⾼各种循环能量利⽤经济性的具体⽅法和途径。

四、主要外语词汇：sabeander cycle, diesel cycle, otto cycle, spark ignition, brayton cycle, gas turbine, rankine cycle, vapor, air standard assumptions, refrigerator cycle, heat pump cycle五、本章节采⽤多媒体课件六、复习思考题及作业：1、试以活塞式内燃机和定压加热燃⽓轮机装置为例，总结分析动⼒循环的⼀般⽅法。

2、活塞式内燃机循环理论上能否利⽤回热来提⾼热效率？实际中是否采⽤？为什么？3、燃⽓轮机装置循环中，压缩过程若采⽤定温压缩可减少压缩所消耗的功，因⽽增加了循环净功，但在没有回热的情况下循环热效率为什么反⽽降低，试分析之。

4、⼲饱和蒸汽朗肯循环与同样初压下的过热蒸汽朗肯循环相⽐较，前者更接近卡诺循环，但热效率却⽐后者低，如何解释此结果？5、各种实际循环的热效率，⽆论是内燃机循环、燃⽓轮机装置循环或是蒸汽循环肯定地与⼯质性质有关，这些事实是否与卡6、蒸汽动⼒循环中，在动⼒机中膨胀作功后的乏⽓被排⼊冷凝器中，向冷却⽔放出⼤量的热量q2，如果将乏汽直接送⼊汽锅中使其再吸热变为新蒸汽，不是可以避免在冷凝器中放⾛⼤量热量，从⽽减少对新汽的加热量q1，⼤⼤提⾼热效率吗？这样的想法对不对？为什么？7、压缩蒸⽓制冷循环采⽤节流阀来代替膨胀机，空⽓制冷循环是否也可以采⽤这种⽅法？为什么？8、压缩空⽓制冷循环采⽤回热措施后是否提⾼其理论制冷系数？能否提⾼其实际制冷系数？为什么？作业：10－2，10－3，10－7，11－2，11－4，11－6，12－3，12－5第⼗章⽓体动⼒循环在学习本章过程中需要掌握三个问题：1）余隙容积对压⽓机产⽣什么影响？2）压缩⽐π的影响如何？如有⽭盾采⽤什么⽅法解决？3）请说明多级压缩级间冷却原理？§10－1 分析动⼒循环的⼀般⽅法动⼒装置，制冷装置和热泵装置统称为热⼒装置。

工程热力学第十章蒸汽动力装置循环作业

工程热力学第十章蒸汽动力装置循环作业

第10章 动力循环例1：某朗肯循环的蒸汽参数取为1t =550C 0，1p =30bar ，2p =0.05bar 。

试计算1) 水泵所消耗的功量，2) 汽轮机作功量, 3) 汽轮机出口蒸汽干度, 4) 循环净功， 5) 循环热效率。

解：根据蒸汽表或图查得1、2、3、4各状态点的焓、熵值：1h =3568.6KJ/kg 1s =7.3752kJ/kgK2h =2236kJ/kg 2s =7.3752kJ/kgK 3h =137.8kJ /kg 3s =0.4762kJ/kgK4h =140.9kJ/kg则 1) 水泵所消耗的功量为34h h w p -==140.9-137.78=3.1kJ/kg2) 汽轮机作功量21h h w t -==3568.6-2236=1332.6kJ/kg3) 汽轮机出口蒸汽干度2p =0.05bar 时的'2s =0.4762kJ/kgK "2s =8.3952kJ/kgK.则 =--='2"2'22s s s s x 0.87 或查h-s 图可得 x =0.87. 4) 循环净功p T w w w -=0=1332.6-3.1=1329.5kJ/kg 5) 循环热效率411h h q -= =3568.6-140.9=3427.7KJ/kg故 1q w T =η =0.39=39%例2：在一理想再热循环中，蒸汽在68.67bar 、400℃下进入高压汽轮机，在膨胀至9.81bar 后，将此蒸汽定压下再热至400℃，然后此蒸汽在在状态点3的压力p3=68.67bar，温度t3=400℃。

从水蒸汽表查得h3=3157.26kJ/kg·K，s3=6.455kJ/kg·K，v3=0.04084m3/kg。

从点3等熵膨胀至43，p4=9.81bar，从h-s图查得h4s=2713.05kJ/kg。

在点5的压力p5=9.81bar，温度t s=400℃，从水蒸汽表查得h5=3263.61kJ/kg, v5=0.3126m3/kg。

工程热力学第十章 动力循环

工程热力学第十章 动力循环

h3)
(h1 h6 ) (h1 h2 ) (h1 h3) (h1 h6 )
第三节 热电循环
一、背压式热电循环 排汽压力高于大气压力的汽轮机称为背压式汽轮机
二、调节抽气式热电循环
第四章 内燃机循环
气体动力循环按热机的工作原理分类，可分为内燃 机循环和燃气轮机循环两类。内燃机的燃烧过程在热机 的汽缸中进行，燃气轮机的燃烧过程在热机外的燃烧室 中进行燃气轮机主要有三部分组成：燃气轮机、压气机和燃烧 室
工质的吸热量 放热量
循环的热效率
q1 c p (T3 T2 )
q 2 c p (T4 T1 )
t
1
q2 q1
1 T4 T1 T3 T2
1
T1 (T4 T2 (T3
T 1 1) T 2 1)
二、定压加热循环
工质吸热、放热和循环热效率：
q1 cp(T3 T2), q2 cv(T4 T1)
t
1q2 q1
1cp(T4 T1) cv(T3 T2)
11 T1(T4T11)
T2(T3T2 1)
T1 T2
v2 v1
1
1 1
,
T4 T1
v3 v2
t,p
1
1 ( 1) 1
1cv(T4T1) 1T1(T4T11)
cv(T3T2)
T2(T3T21)
v3=v2，v4=v1，故
T2 T1
vv121
T3 T4
vv431
T2 T3 , T1 T4
T4 T3 T1 T2
t
1 T1 T2
1 1
T2 T1
1
1
v1 v2
1
1
1 k1
v1 v2

《气体动力循环》课件

《气体动力循环》课件

3
卡诺循环定理
热机工作最高效率与温度之间的关系可以通过卡诺循环来表达。
涡轮机
单级涡轮机
利用单一的轮盘（旋转的部件）和静子（静止 的部件）转换压缩气流为动能或反之。这种设 计可用于航空发动机、小型电站和低效率发动 机。
多级涡轮机
使用多个轮盘和静子提高效率，但需要更多的 空间和重量，和更昂贵的制造成本。
气体动力循环
本课程将介绍气体动力循环及其设计过程。我们会深入探讨现代热力学与涡 轮机技术之间的相互作用，同时讨论若干案例研究。
热力学定律
1
热力学第一定律
能量守恒定律。它表明，在任何一个系统中，能量不能被创造或消失，只是在转化的过程中 产生能量交换。
2
热力学第二定律
热量只能从高温区流向低温区，这种现象被称为热量的不可逆性。
热交换器
热交换器帮助将空气和热能传输到另一个容器中， 在各种情况下提高了效率和性能。
气体动力循环的性能与措施
1 热力系统的性能分析
对气体动力循环的性能进行综合评估，考虑 功率、效率、节能和环境等因素。
2 节能措施
节能措施通常包括降低系统内能量损失、增 加能量利用效率和改进热交换性能等措施。
3 性能指标计算方法
不同类型的热力循环
卡诺循环
卡诺循环是工程中最重要的热力学概念之一，它是 一种完全可逆的热力学过程。
布雷顿循环
是一种常用的气体动力循环，广泛应用于燃气轮机、 航空发动机和工业应用。
斯特林循环
斯特林循环是另一种常用的气体动力循环，主要用 于制冷、加热和转换工作。
燃气轮机
1
工作原理
燃气轮机是通过将压气机所吸入的空气
提供实现气体动力循环的一些计算方法和公 式。

十章动力循环

第十章 动力循环
第十章 动力循环
本章主要内容： 蒸汽动力循环和燃气动力循环的构成、特
点及提高这两类动力循环热工性能的途径。
本章基本要求：
1 朗肯循环构成、原理、性能计算、提高性能的措施 2 回热循环、再热循环的构成、原理、性能计算 3 热电循环的特点及构成、工作原理 4 内燃机循环、燃气轮机循环的构成及性能计算
h1 h3'
h1 h3
0.8~1%，可忽略， h3’=h3
t
w0 q1
q1 q2 q1
t

w0 q1

q1
q2 q1
h1 h3' h2 h3 h1 h2 h1 h3'h2 h3 h1 h2
h1 h3'
h1 h3
完成循环
四冲程汽油机
四冲程汽油机实际循环的理想化
1. 工质
p3
定比热理想气体
工质数量不变
p-V图p-v图
2
2. 没有排气与吸气 开口闭口循环
3. 燃烧外界加热
p0 0
4 1
4. 排气向外界放热
V
5. 膨胀、压缩 多变绝热
6. 不可逆可逆
定容加热循环（奥托Otto循环）
3
p
T
3
2
4
1
3. 燃烧外界加热
p0 0
4 1
4. 排气向外界放热
V
5. 膨胀压缩 多变绝热 6. 不可逆可逆
定压加热循环（狄塞尔Diesel循环）
p
3
2
T
3
n=0
4
2 4
1
1
v
n=∞ s
1 2 ：定熵压缩 3 4 ：定熵膨胀

朗肯循环

T 1 a
1 再 热 b a 2
5
4
6
b
3
2
4
3
s
蒸汽再热循环的热效率
T 1 a
再热循环本身不一 定提高循环热效率
与再热压力有关 x2降低,给提高初压 创造了条件，选取 再热压力合适，一 般采用一次再热可 使热效率提高 s 2％～3.5％。
5
4
6
b
3
2
蒸汽再热循环的实践
再热压力 pb=pa0.2~0.3p1
3
s
郎肯循环功和热的计算
汽轮机作功：
ws ,12 h1 h2
凝汽器中的定压放热量： h
q2 h2 h3
水泵绝热压缩耗功：
1
ws ,34 h4 h3
锅炉中的定压吸热量：
4
2
3
s
q1 h1 h4
郎肯循环热效率的计算
wnet ws ,12 ws ,34 t q1 q1
p1<10MPa，一般不采用再热 我国常见机组，10、12.5、20、30万机组， p1>13.5MPa，一次再热 超临界机组， t1>600℃，p1>25MPa，二 次再热
蒸汽再热循环的定量计算
吸热量：
T 1 a
q1 h1 h4 ha hb
放热量：
5
4
6
b
q2 h2 h3
2
3
热效率： t,RH
净功（忽略泵功）：
wnet h1 hb ha h2
s wnet (h1 hb ) (ha h2 ) q1 (h1 h4 ) (ha hb )

工程热力学第十章蒸汽动力装置循环教案

第十章 蒸汽动力循环蒸汽动力装置：是实现热能→机械能的动力装置之一。

工质 ：水蒸汽。

用途 ：电力生产、化工厂原材料、船舶、机车等动力上的应用。

本章重点：1、蒸汽动力装置的基本循环朗肯循环匀速回热循环 2、蒸汽动力装置循环热效率分析y T 的计算公式y T 的影响因素分析y T 的提高途径10-1 水蒸气作为工质的卡诺循环热力学第二定律通过卡诺定理证明了在相同的温度界限间，卡诺循环的热效率最高，但实际上存在种种困难和不利因素，使得实际循环（蒸汽动力循环）至今不能采用卡诺循环但卡诺循环在理论上具有很大的意义。

二、为什么不能采用卡诺循环若超过饱和区的范围而进入过热区则不易保证定温加热和定温放热，即不能按卡诺循环进行。

1-2 绝热膨胀（汽轮机）2-C 定温放热（冷凝汽）可以实现5-1 定温加热（锅炉）C-5 绝热压缩（压缩机） 难以实现原因：2-C 过程压缩的工质处于低干度的湿汽状态1、水与汽的混合物压缩有困难，压缩机工作不稳定，而且3点的湿蒸汽比容比水大的多'23νν>'232000νν≈需比水泵大得多的压缩机使得输出的净功p v大大减少，同时对压缩机不利。

2、循环仅限于饱和区，上限T1受临界温度的限制，即使是实现卡诺循环，其理论效率也不高。

3、膨胀末期，湿蒸汽所含的水分太多不利于动机为了改进上述的压缩过程人们将汽凝结成水，同时为了提高上限温这就需要对卡诺循环进行改进，温度采用过热蒸汽使T1高于临界温度，改进的结果就是下面要讨论的另一种循环—朗肯循环。

10-2 朗肯循环过程：从锅炉过热器与出来的过热蒸汽通过管道进入汽轮机T，蒸汽部分热能在T中转换为机械带动发电机发电，作了功的低压乏汽排入C，对冷却水放出γ，凝结成水，凝结成的水由给水泵P送进省煤器D′进行预热，然后在锅炉内吸热汽化，饱和蒸汽进入S继续吸热成过热蒸汽，过程可理想化为两个定压过程，两个绝热过程—朗诺循环。

1-2 绝热膨胀过程，对外作功2-3 定温（定压）冷凝过程（放热过程）3-4 绝热压缩过程，消耗外界功4-1 定压吸热过程，（三个状态）4-1过程：水在锅炉和过热器中吸热由未饱和水变为过热蒸汽过程中工质与外界无技术功交换。

工程热力学与传热学 第十章 气体动力循环


在斯特林循环中，在定容吸热过程2-3中工质从回热器中吸收的
热量正好等于定容放热过程4-1放给回热器的热量。经过一个循环
回热器恢复到初始状态。 可以证明：在相同的温度范围内，理想的定容回热循环（斯特 林循环）和卡诺循环，具有相同的热效率。
斯特林循环的突出优点是热效率高、污染少，对加热方式的适
应性强。随着科技的发展以及环境保护日益为人们所重视，斯特林
同样可以证明：在相同的温度范围内，理想的定压回热循环（ 艾利克松循环）和卡诺循环，具有相同的热效率。 理想回热循环（斯特林循环和艾利克松循环）通常称为概括性 卡诺循环。实践证明，采用回热措施可以提高循环热效率，也是余 热回收的一种重要节能途径。
本章小结
1。气体动力循环的基本概念 1）内燃机的特性参数：
P 3 2 4
0-1：吸气过程。由于阀门的阻力，吸入气缸内
空气的压力略低于大气压力。
1-2：压缩过程 2－3－4－5：燃烧和膨胀过程
5 6
燃烧可分为定容过程和定压过 程
1
Pb
0
5－6－0：排气过程
V
P 3 2 4
简化原则为:（1）不计吸气和
排气过程，将内燃机的工作过程 看作是气缸内工质进行状态变化 的封闭循环。
3 - 4为定压加热过程：
T4 v4 T3 v3 T4 T3 T1 k 1；p4 p3 p1 k
v1 v2
p3 p2
v4 v3
4-5为定熵过程，5-1及2-3为定容过程，因此有：
T5 v 4 k 1 v 4 k 1 v 4 v 2 k 1 k 1 ( ) ( ) ( ) ( ) T4 v5 v1 v3 v1
2-3：定容吸热； 4-5：绝热膨胀；
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① 实际气体动力循环中的工质有时是空气，但主要是 燃气，而且在循环的不同过程中成份不同 燃气的热物性与空气相近，理论分析中 视工质为类似于空气的某种定比热容理想气体 ② 实际装置的工作循环是开放式的，每个工作循环后 均将废气排弃，更换新的工质 理论分析时抽象成闭式循环 燃烧过程视为对工质的加热过程 排气过程视为工质的放热过程
v 2 s
s 4 v 1
s 4
v s

奥托循环
2013-7-27
28
②奥托循环中各转折点的参数关系 由定容过程2-3和4-1，v1 v4；v2 v3
v1 v 4 v 2 v3
P 3 v s s 4 v 1
① ② ③
P3 T3 P2 T2 P4 T4 P1 T1
2

奥托循环的P-v图
§10.3 内燃机定容加热理想循环 ——奥托（Otto）循环
⑴汽油机工作过程的示功图
示功图——气缸中工质的压力随容 积（活塞的移动）而变化的关系图示
汽油机属点燃式(spark-ignition)内燃机 定容燃烧汽油机示功图 四冲程汽油机示功图中 0-1 —— 吸气冲程，气体压力略低于大气压力 1-2-3—— 压缩、燃烧冲程，在2处点燃，开始燃烧 3-4 —— 膨胀作功冲程 4-1-0 ——排气冲程，在4处排气阀开启 0-1与0-1过程接近重叠
v
11
And…
• • • • Since it is a cycle Q-W=0 Q=W In addition, we know that the efficiency for a Carnot Cycle is:
th , Carnot
2013-7-27
TL 1 TH
12
提高循环效率的途径：
2013-7-27 16
Air-Standard Assumptions
• Air continuously circulates in a closed loop and behaves as an ideal gas • All the processes are internally reversible • Combustion is replaced by a heat-addition process from the outside • Heat rejection replaces the exhaust process
1
s
定压加热理想循环的p- 图和T－s图
2013-7-27 24
定容燃烧汽油机，煤气机 燃烧过程在定容下完成
p
3 2＋
0
0
－
4 1” 大气线 1’ V
25
2013-7-27
又称奥托循环（煤气机、汽油机）
3
p 3 T
2 2 4
4
1
0 v 0
1 s
定容加热理想循环的p- 图和T－s图
2013-7-27 26
2013-7-27
6
分析动力循环的一般方法 1）循环效率法
i tT c oT
内部热效率。实际做功量和循环加热 i： 量之比
c:
t:
=1 – T0/T1, 高低热源间卡诺循环热效率 (T1和T0间的Carnot循环)
与实际循环相应的内部可逆循环热效率 (T1’和T2间的实际循环) 论功量之比。反映内部摩擦引起的损失。 (T1’和T2间的实际循环)
T 1 Q=T dS 2
4
3
S
10
Pv Diagram
1-2 Isothermal Heat Addition 2-3 Isentropic Expansion 3-4 Isothermal Heat Rejection 4-1 Isentropic Compression
2013-7-27
P 1 2 4 W=P dV 3
定义
压缩比
v1 v2
④ ⑤
29
由绝热过程1-2和3-4，以及式①
v1 k v 4 k P2 P3 ( ) ( ) v2 v3 P1 P4 T2 T3 k 1 ε T1 T4
k
2013-7-27
④、⑤两式可改写为
v1 k v 4 k P2 P3 ( ) ( ) v2 v3 P1 P4 T2 T3 k 1 ε T1 T4 P2 P1 ⑥ P3 P4 T1 T2 ⑦ T4 T3
2013-7-27
煤气机的工作过程与汽油机类似
27
⑵奥托循环
①奥托循环的工作过程 汽油机工作循环理想化为可逆定容加热循环 ——奥托 (Otto) 循环 P T
3
3 v 2 s 1
奥托循环由4过程组成： 1-2 ——绝热压缩过程 2-3 ——定容加热过程 3-4 ——绝热膨胀过程 4-1 ——定容放热过程
t c
T: 循环相对内部效率。循环中实际功量与理
o 2013-7-27
: 相对内效率；= / ；外部温差换热引起
的不可逆损失
T1 q1 T1’ q1’ w’ q2 T2 q 2’ T0 7
2）第二定律分析法 A. 熵分析法 做功能力损失与循环的熵产有关
T0 S g
j 1 n
Carnot Cycle
2013-7-27
9
Ts diagram
1-2 Isothermal Heat Addition 2-3 Isentropic Expansion 3-4 Isothermal Heat Rejection 4-1 Isentropic Compression
2013-7-27
第十章 气体动力循环
For the rest of the semester..
• Look at different cycles that approximate real processes • You can categorize these processes several different ways
• We need to develop a new model, that is still ideal
2013-7-27
14
分析动力循环的一般方法
方法： 1）第一定律分析法 量的角度 2）第二定律分析法 品质的角度 气体动力循环：
3）“空气标准”假设 对实际气体动力循环所作的理想化处理
2013-7-27 15
目的：动力循环的能量转换的经济性，以提 高循环效率的途径 步骤：1）抽象成可逆的理论循环 分析该理论循环 影响循环效率的主要因素？？
√
2）分析实际循环 与可逆理论循环的偏离 偏离部件，大小，原因，改进办法
2013-7-27 4
分析动力循环的一般方法
方法： 1）第一定律分析法 量的角度 2）第二定律分析法 品质的角度
– Otto Cycle (奥图)
• Spark Ignition 内燃机
– Diesel Cycle （狄赛尔） – Brayton Cycle （布雷顿）
• Gas Turbine 燃气轮机
– Rankine Cycle（朗肯）
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• Vapor
蒸汽轮机
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§10-1分析动力循环的一般方法
压缩比 影响奥托循环热效率的机理在于：
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t,O 1
1
定容加热循环循环12341 状态1不变 循环最高温度T3不变 压缩比↑ 循环 → 12341 吸热平均温度 T1↑→ T1 ' 放热平均温度 T2↓→ T2'
T2 t 1 T1
T T3 2
2
1
5
s
混合加热理想循环的p- 图和T－s图
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定压燃烧柴油机 例如：高增压柴油机，船用柴油机 只有等压燃烧， 没有定容燃烧 过程可作类似的 简化
－ 0 p 2 3
＋
5 4 1 大气线 V
23
0
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又称狄塞尔（Diesel）循环
p
2
3
T
3
2
4 1 0 v 0
4
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Cold Air Standard Assumptions
• Also assume a constant value for Cp, evaluated at room temperature
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§10-2 活塞式内燃机实际循环的简化
活塞式内燃机的分类： 使用燃料 煤气机 汽油机 柴油机 点燃式 （煤气机、汽油机） 压燃式 （柴油机） 四冲程 (进气,压缩,燃烧膨胀,排气) 二冲程 (进气-压缩-燃烧膨胀,排气)
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点火方式
冲程
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四冲程柴油机的工作过程
四冲程柴油机:
0-1: 吸气过程 1-2: 非绝热压缩 2‘: 喷油 2-3: 定容燃烧 3-4: 定压燃烧 4-5: 非绝热膨胀 5-1: 定容排气
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p 3
2 2’
4
＋
－ 0
5 1’ 大气线 1 V 20
0
四冲程柴油机的工作过程的简化
做功能力损失与循环最大做功能力之比表示损失大小
I /Wmax
Wmax
T 1 0 T1
Q1
B. Ex分析法
有效Ex Ex 设备或系统的Ex效率 提供的Ex
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Ideal Cycles
• We’ll be using ideal cycles to analyze real systems, so lets start with the very important ideal cycle we’ve studi3 P2