热能工程教研室

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1、第十章气体动力循环Fortherestofthesemester..LookatdifferentcyclesthatapproximaterealprocessesYoucancategorizetheseprocessesseveraldifferentwaysPowerCyclesvsRefrigerationGasvsVaporClosedvsopenInternalCombustionvsExternalCombustionPowerCyclesSubjectofChapters10and11SabeanderCycle(萨巴德循环)DieselCycle（狄赛尔循环）O

2、ttoCycle(奥托循环)SparkIgnition内燃机BraytonCycle（布雷顿循环）GasTurbine燃气轮机RankineCycle（朗肯循环）Vapor蒸汽轮机§10-1分析动力循环的一般方法目的：在热力学基本定律的基础上分析动力循环的能量转换的经济性，寻求提高经常性的方向和途径。步骤：2）分析实际循环与可逆理论循环的偏离偏离部件、大小、原因及改进办法1）将实际循环抽象成可逆的理论循环√分析影响循环效率的主要因素？？Realvs.IdealvpActualcycleIdealcycle分析动力循环的一般方法气体动力循环：方法：1）第一定律分析法量的角度2）第二定

3、律分析法品质的角度3）“空气标准”假设燃烧从高温热源吸热排气向低温热源放热工作流体理想气体气体性质与空气相同Air-StandardAssumptionsAircontinuouslycirculatesinaclosedloopandbehavesasanidealgasAlltheprocessesareinternallyreversibleCombustionisreplacedbyaheat-additionprocessfromtheoutsideHeatrejectionreplacestheexhaustprocessColdAirStandardAssumptio

4、nsAlsoassumeaconstantvalueforCp,evaluatedatroomtemperature提高循环效率的途径：提高循环中工质的平均吸热温度降低循环中工质的平均放热温度循环不可逆因素：散热，泄漏内部摩擦，外部温差传热分析动力循环的一般方法内部热效率。实际做功量和循环加热量之比=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)循环相对内部效率。循环中实际功量与理论功量之比。反映内部摩擦引起的损失。(T1’和T2间的实际循环)1）循环效率法hi：hc:ht:hT:T1T0q1

5、’q2w’q1T1’T2q2’ho:相对内效率；=ht/hc；外部温差换热引起的不可逆损失分析动力循环的一般方法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做功能力损失与循环最大做功能力之比表示损失大小B.Ex分析法设备或系统的Ex效率分析动力循环的一般方法IdealCyclesWe’llbeusingidealcyclestoanalyzerealsystems,soletsstartwiththeonlyidealcyclewe’vestudiedthusfarCarnotCycleT－sDiagramTS121-2IsothermalHeatAddition32

6、-3IsentropicExpansion43-4IsothermalHeatRejection4-1IsentropicCompressionP—vDiagramPv4-1IsentropicCompression121-2IsothermalHeatAddition32-3IsentropicExpansion3-4IsothermalHeatRejection4And…SinceitisacycleQ-W=0Q=WInaddition,weknowthattheefficiencyforaCarnotCycleis:WQWnet=QnetCarnotCycleisnotago

7、odmodelformostthingsForexampleInternalcombustionengineGasturbineWeneedtodevelopanewmodel,thatisstillideal§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火方式点燃式压燃式（煤气机、汽油机）（柴油机）冲程四冲程二冲程(进气,压缩,燃烧膨胀,排气)(进气-压缩-燃烧膨胀,排气)四冲程柴油机的工作过程四冲程柴油机:0-1:吸气过程1-