工程热力学14 气体动力循环
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循环放热量为定容放热过程5-1中放出的热量：
因此，混合加热循环的热效率表示为： （A）
在分析气体动力循环时，通常引入一些反映循环特性的参数。混合加
热循环的特性参数有压缩比、定容升压比和定压预胀比。
对于定熵压缩过程1-2，有， （B）
对于定容加热过程2-3， （C）
对于定压加热过程3-4， （D）
由于，，对于定熵膨胀过程4-5，有， （E）
机和煤气机是点燃式内燃机，吸入的燃料和空气的混合物，经压缩后 被电火花点燃；柴油机是压燃式内燃机，空气经压缩至温度升高到燃 料的自燃温度后，喷入燃料使其自燃。
下面以四冲程柴油机为例，说明内燃机的工作原理。通过示功器记 录的四冲程柴油机实际循环的p－V关系示于图14-5中。0-1线为吸气冲 程，进气阀开启，活塞从左止点右行到右止点，由于阀门的节流作 用，进入气缸的空气压力略低于大气压。1-2为压缩冲程，进气阀关 闭，活塞自右止点返行到左止点附近，消耗外功，压缩气体，气体的 压力升高，压缩终了时，气体温度超过燃料的自燃温度。2-3-4为燃烧 过程，压缩终了前，一部分燃料预先通过高压油泵喷入气缸，并迅猛 燃烧，此时，活塞在左止点附近，位置变化很小，可近似为定容燃 烧，燃气压力骤增（2-3）；随后，喷入的燃料继续燃烧，活塞向右移 动，压力几乎维持不变（3-4）。4-5为膨胀冲程，气缸内高温高压气 体膨胀做功，活塞自左向右移动。5-6-0为排气冲程，此时活塞移至右 止点附近，排气阀开启，排除部分废气，气缸内压力骤降至略高于大 气压（5-6）；活塞向左返行，将剩余废气排出（6-0）。这样活塞往 返两次（四个冲程）完成一个循环。
图14-3 喷气式发动机原理示意图 空气 压缩机 燃烧室
燃气轮机机 废气 喷管 燃料
5 v p 1 2
3 4
1 2 3 4
T
s 图14-4 喷气发动机循环 尾喷管 6 进气扩压管 压气机 燃气轮机气机 5 6
喷气发动机的特点是结构简单、重量轻、体积小、功率大。当高
速飞行时，发动机的功率随着速度的增加而增大，因此喷气发动机主 要应用于飞机和火箭等高速飞行的飞行器上。(空天飞机-冲压发动机简 介)
解：循环的p-v图与T-s图如图14-8所示。 （1） 首先计算压缩的终点温度和压力
由定容加热过程吸热量的计算式，可得循环的最高温度 根据定容过程，可以得到循环的最高压力
（2） 循环热效率可以由式（11-13）得到 （3） 因此循环的净功量为
把以上各温度热效率公式（A），可得， （14-5）
分析上式，可得：混合加热循环的热效率随压缩比和定容升压比的增 大而增大，随着定压预胀比的增大而减小。
早期的低速柴油机在压缩终了时用高压空气将柴油喷入气缸，
随喷随燃，此时活塞已经向右移动，气缸内的压力基本保持不变。这
种循环可以理想化为定压加热的理想循环，又称笛塞尔循环。如图
T
s 图14-2 理想燃气轮机循环
吸热量（2-3）：
放热量（4-1）：
按照循环热效率的定义，可得：
（14-1）
由于1-2以及3-4是定熵过程，并且,,可得，
把上式代入式（14-1），可得，
（14-2）
从这里可以看出，燃气轮机装置的定压加热理想循环的热效率完全取决 于参数，这一参数定义为循环增压比，并随着的增大而增 大。
3 2
4 1
图14-8 定容加热循环 p
v 1
2 3 4
T
s 1
2 3 4
点燃式内燃机（汽油机、煤气机）压缩的是燃料和空气的可燃混 合物。压缩终了时，活塞处于左止点处，火花塞产生火花点燃可燃混 合物，由于燃烧迅速，此时活塞位移极小，近似在定容情况下燃烧，
因此可按定容加热理想循环（又称奥托循环）来分析。如图14-8
这里定义循环增温比。由于工质的最高温度受材料耐热性能的限 制，而最低温度受环境大气温度的限制，因此最佳增压比也 必然受到一定的限制。
【例14.1】在如图14-2所示的理想燃气轮机循环中，工质为空气，进入压气机时的压力，℃， 循环的增压比，循环最高温度为800℃，假定空气的比热容，，试求循环净功量及循环热效率 解：（1）假定空气为理想气体，首先确定各点的状态参数， 点1: ，℃， 点2: ，
以上讨论均为改进热力学参数以提高热效率，还可以从改进循环 结构入手，即：
采用回热，并在此基础上的多级压缩，中间冷却和多级膨胀，中间 再热。
14.3 具有回热的燃气轮机装置循环
一、回热 气体工质在燃气轮机中膨胀做功后的温度还较高，为减少直接排放
的损失，可用于压气机压缩后的空气预热。 这种回热的极限：压缩空气温度上升到，排气温度下降到。 极限回热是不可能达到的，因燃气与空气的换热需要一定的温差。 实际的回热程度称为回热度
2 燃料燃烧过程可以简化为从高温热源吸收热量的可逆过程，2-3是 定容加热过程，3-4为定压加热过程；
3 在压缩和膨胀过程中，忽略工质与气缸之间的热交换和内摩擦， 假定1-2为定熵压缩过程，4-5为定熵膨胀过程；
4 用活塞在右止点位置的定容放热过程代替排气过程5-6； 5 工质为理想气体，且比热容为常数。
3 燃气轮机排出的废气压力和压气机吸入的气体压力都非常 接近大气压力，可以把废气的排放假定为 工质向冷源放 热后，再返回到压气机的定压放热过程；
4 工质在压气机和燃气轮机中向外散热很少，可以理想化为可逆 绝热过程，即定熵过程；
5 工质为理想气体，比热容为定值。 通过上述假定，燃气轮机循环就被简化为定量工质完成的可逆的封闭
14 气体动力循环
14.1 燃气轮机装置与定压加热循环
燃气轮机装置是以燃气为工质的热动力装置，最简单的燃气轮机装 置示意图如图14-1所示，由压气机、燃烧室和燃气轮机三个基本部分 组成。
在燃气轮机循环中，空气不断地被压气机吸入，经压缩升压后，送 入燃烧室；压缩空气在燃烧室中和供入的燃料在定压下燃烧，形成高 温燃气；高温燃气与来自燃烧室夹层通道中的压缩空气混合，使混合 气体的温度降到燃气轮机叶片所能承受的温度范围后，进入燃气轮机 的喷管；燃气在喷管中膨胀加速，形成高速气流，冲击叶轮对外输出 功量；做功后的废气排入环境。燃气轮机做出的功量除一部分带动压 气机外，其余部分（循环净功）对外输出。
但是对于增压比的选择还必须考虑单位质量工质所作的净功量的影 响。燃气轮机输出的功量
而压气机所消耗的功量，
因此，循环净功量的计算式为
（14-3）
上式表明，在一定温度范围、内，循环的净功量也完全取决于增 压比。当净功量达到最大时的增压比称为最佳增压比，其数值
可以通过对（14-3）式求导得到，
（14-4）
所示，该循环由定熵压缩过程1-2、定容加热过程2-3、定熵膨胀过程34和定容放热过程4-1组成。定容加热循环可以看作混合加热循环在定 压预胀比时的特例，因此由式（14-5）可得定容加热循环的热效率 为：
（14-7）
由上式可以得到，定容加热理想循环的热效率随着压缩比的增 大而增大。但是由于压缩的工质是燃料与空气的可燃混合物，必然要
实际的循环是一个开式的不可逆循环，为了便于理论分析，需要忽 略次要因素，对实际循环进行合理的抽象和假定：
1 忽略实际过程的摩擦阻力以及进气阀和排气阀的节流损失，假定 进气压和排气压都等于大气压，因此进气所得的推进功与排气所 耗的推进功相互抵消，即图14-5中的0-1线和6-0线重合，这样就把 一个开式循环理想化为闭式循环；
循环。该循环由定熵压缩过程（1-2）、定压加热过程（23）、定熵膨胀过程（3-4）和定压放热过程（4-1）四个可逆 过程组成，称为燃气轮机装置的定压加热理想循环，又称布 雷顿循环，其p-v图和T-s图如图14-2所示。
对组成布雷顿循环的各过程进行能量分析计算，可以得出其热效率 如下：
v p 1 2 3 4 1 2 3 4
① 压气机的绝热效率
T s 2 1 2′ 4 4′ 0 3
② 燃气轮机的相对内效率 则燃气轮机装置实际输出净功 实际吸热量 实际循环的热效率
讨论： ① 循环增温比， 受限于环境，故尽量使，可考虑用陶瓷取代金属作为 发动机材料，但须克服其脆性，正研制功能梯度材料。 ② 当一定，随变化有一极大值。 ③ ，目前 ，
p v 1
2 3 5 4
T
s 1
2 3 4 5 图14-6 混合加热循环
经过上述假定，就得到了图14-6所示的理想循环，这是一个封闭的 可逆循环。由于加热过程由定容加热过程2-3和定压加热过程3-4两个
部分组成，因此循环123451称为混合加热理想循环，又称萨巴德循 环。
混合加热循环的吸热量是定容吸热量和定压吸热量之和：
T s 1 2 4 3 5 6 7 8 2′ 4′ 5′ 6′
14.4 喷气发动机简介
喷气式发动机利用高温燃气在喷管中膨胀加速，形成的高速气流
向外喷射所产生的反作用力来推动物体向前运动。
喷气式发动机，采用燃气轮机循环作为其运行基础，如图14-3 所示。然而与燃气轮机循环不同的是，喷气式发动机的压缩过程和 膨胀过程都是分为两部分进行：空气首先在入口的扩压管内增压
14-7所示，笛塞尔循环由定熵压缩过程1-2、定压加热过程2-3、定熵膨 胀过程3-4和定容放热过程4-1组成。定压加热循环可以看作混合加热 循环的一个特例，即定容升压比，由混合加热循环的效率（14-5）
式，可得定压加热循环的热效率为：
（14-6）
p v 图14-7 定压加热理想循环
T
s 1
2 Байду номын сангаас 4
图14-1 简单燃气轮机装置示意图 1－压气机 2－燃烧室 3－喷油嘴 4－燃气轮机 5－发电机 6－启动电动机 7－燃料泵
显然，上述燃气轮机循环是一个不可逆的开式循环，而且循环中工 质的成分、质量都有变化。为了便于分析，需要把实际循环作理想化 的假设：
1 燃烧室中喷入的燃料质量忽略不计；
2 忽略阻力的影响，燃烧过程压力变化不大，可以把燃料燃烧的 化学过程假定为工质从高温热源吸收热量的定压吸热过程；
后，再进入压缩机内进行进一步的压缩；在燃烧室中燃烧后产生的高 温燃气首先进入燃气轮机膨胀做功，通过燃气轮机输出功的大小应该 恰好能够提供驱动压缩机所需的动力，经过燃气轮机的气体通过尾喷
管膨胀加速来获得足够动能，推动飞行器飞行。假设燃料的质量忽略 不计，有兴趣的同学可以试着用如下喷气式发动机的动力循环的p-v图 与T-s图，计算出它的净推力。
受到气体自燃温度的限制。压缩比过大，会发生“爆燃”现象，使发动 机不能正常工作。
活塞式内燃机各种循环的热效率比较，取决于循环实施时的条件。 在不同条件下进行比较可以得到不同结果。
因压缩的是空气，不受燃点的限制，柴油机的压缩比高于 汽油机 ，故而效率较高，马力较大。
【例14-2】内燃机定容加热循环的工质为空气，其初始状态为、℃。压缩比，对每千克工质加 入的热量为。试计算：（1）循环的最高压力与最高温度；（3）循环的热效率；（2）循环的 净功量。
通常
显然，回热提高了吸热平均温度，降低了放热平均温度，热效率得
以提高。
T s 1 2 4 3 5 6 7 8
但这种回热只能以为上限，为下限。若想进一步提高热效率，须使
压缩后空气温度下降，膨胀后的燃气温度上升，以进一步提高吸热平
均温度，降低放热平均温度。这可通过：多级压缩，中间冷却 和
多级膨胀，中间再热 实现。
点3: ，℃
点4: ， ，即℃
（2） 燃气轮机所做功量
压缩机所消耗的功
因此循环净功量
（3）循环的吸热量
循环热效率
热效率也可以用式（14-2）直接计算得到，两者的计算结果一致。
14.2 燃气轮机装置的实际循环
因流经叶轮式压气机和燃气轮机的流体流速很高，各种摩擦（流体 之间、流体与通道间）不能忽略，考虑实际的膨胀压缩不可逆损失， 需引入如下修正：
14.5 往复活塞式内燃机理想循环 往复活塞式内燃机经吸气、压缩、燃烧、膨胀、排气诸过
程，完成一个工作循环，这些都是在一个带有活塞的气缸中 进行，因此结构紧凑、被广泛应用于交通运输中。
3 4 5 6 1 0
2 V
p 图14-5 柴油机循环
按照使用的燃料不同，活塞式内燃机可分为汽油机、柴油机、煤气
机等；按照燃料的点火方式不同，又可分为点燃式和压燃式。汽油
因此，混合加热循环的热效率表示为： （A）
在分析气体动力循环时，通常引入一些反映循环特性的参数。混合加
热循环的特性参数有压缩比、定容升压比和定压预胀比。
对于定熵压缩过程1-2，有， （B）
对于定容加热过程2-3， （C）
对于定压加热过程3-4， （D）
由于，，对于定熵膨胀过程4-5，有， （E）
机和煤气机是点燃式内燃机，吸入的燃料和空气的混合物，经压缩后 被电火花点燃；柴油机是压燃式内燃机，空气经压缩至温度升高到燃 料的自燃温度后，喷入燃料使其自燃。
下面以四冲程柴油机为例，说明内燃机的工作原理。通过示功器记 录的四冲程柴油机实际循环的p－V关系示于图14-5中。0-1线为吸气冲 程，进气阀开启，活塞从左止点右行到右止点，由于阀门的节流作 用，进入气缸的空气压力略低于大气压。1-2为压缩冲程，进气阀关 闭，活塞自右止点返行到左止点附近，消耗外功，压缩气体，气体的 压力升高，压缩终了时，气体温度超过燃料的自燃温度。2-3-4为燃烧 过程，压缩终了前，一部分燃料预先通过高压油泵喷入气缸，并迅猛 燃烧，此时，活塞在左止点附近，位置变化很小，可近似为定容燃 烧，燃气压力骤增（2-3）；随后，喷入的燃料继续燃烧，活塞向右移 动，压力几乎维持不变（3-4）。4-5为膨胀冲程，气缸内高温高压气 体膨胀做功，活塞自左向右移动。5-6-0为排气冲程，此时活塞移至右 止点附近，排气阀开启，排除部分废气，气缸内压力骤降至略高于大 气压（5-6）；活塞向左返行，将剩余废气排出（6-0）。这样活塞往 返两次（四个冲程）完成一个循环。
图14-3 喷气式发动机原理示意图 空气 压缩机 燃烧室
燃气轮机机 废气 喷管 燃料
5 v p 1 2
3 4
1 2 3 4
T
s 图14-4 喷气发动机循环 尾喷管 6 进气扩压管 压气机 燃气轮机气机 5 6
喷气发动机的特点是结构简单、重量轻、体积小、功率大。当高
速飞行时，发动机的功率随着速度的增加而增大，因此喷气发动机主 要应用于飞机和火箭等高速飞行的飞行器上。(空天飞机-冲压发动机简 介)
解：循环的p-v图与T-s图如图14-8所示。 （1） 首先计算压缩的终点温度和压力
由定容加热过程吸热量的计算式，可得循环的最高温度 根据定容过程，可以得到循环的最高压力
（2） 循环热效率可以由式（11-13）得到 （3） 因此循环的净功量为
把以上各温度热效率公式（A），可得， （14-5）
分析上式，可得：混合加热循环的热效率随压缩比和定容升压比的增 大而增大，随着定压预胀比的增大而减小。
早期的低速柴油机在压缩终了时用高压空气将柴油喷入气缸，
随喷随燃，此时活塞已经向右移动，气缸内的压力基本保持不变。这
种循环可以理想化为定压加热的理想循环，又称笛塞尔循环。如图
T
s 图14-2 理想燃气轮机循环
吸热量（2-3）：
放热量（4-1）：
按照循环热效率的定义，可得：
（14-1）
由于1-2以及3-4是定熵过程，并且,,可得，
把上式代入式（14-1），可得，
（14-2）
从这里可以看出，燃气轮机装置的定压加热理想循环的热效率完全取决 于参数，这一参数定义为循环增压比，并随着的增大而增 大。
3 2
4 1
图14-8 定容加热循环 p
v 1
2 3 4
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s 1
2 3 4
点燃式内燃机（汽油机、煤气机）压缩的是燃料和空气的可燃混 合物。压缩终了时，活塞处于左止点处，火花塞产生火花点燃可燃混 合物，由于燃烧迅速，此时活塞位移极小，近似在定容情况下燃烧，
因此可按定容加热理想循环（又称奥托循环）来分析。如图14-8
这里定义循环增温比。由于工质的最高温度受材料耐热性能的限 制，而最低温度受环境大气温度的限制，因此最佳增压比也 必然受到一定的限制。
【例14.1】在如图14-2所示的理想燃气轮机循环中，工质为空气，进入压气机时的压力，℃， 循环的增压比，循环最高温度为800℃，假定空气的比热容，，试求循环净功量及循环热效率 解：（1）假定空气为理想气体，首先确定各点的状态参数， 点1: ，℃， 点2: ，
以上讨论均为改进热力学参数以提高热效率，还可以从改进循环 结构入手，即：
采用回热，并在此基础上的多级压缩，中间冷却和多级膨胀，中间 再热。
14.3 具有回热的燃气轮机装置循环
一、回热 气体工质在燃气轮机中膨胀做功后的温度还较高，为减少直接排放
的损失，可用于压气机压缩后的空气预热。 这种回热的极限：压缩空气温度上升到，排气温度下降到。 极限回热是不可能达到的，因燃气与空气的换热需要一定的温差。 实际的回热程度称为回热度
2 燃料燃烧过程可以简化为从高温热源吸收热量的可逆过程，2-3是 定容加热过程，3-4为定压加热过程；
3 在压缩和膨胀过程中，忽略工质与气缸之间的热交换和内摩擦， 假定1-2为定熵压缩过程，4-5为定熵膨胀过程；
4 用活塞在右止点位置的定容放热过程代替排气过程5-6； 5 工质为理想气体，且比热容为常数。
3 燃气轮机排出的废气压力和压气机吸入的气体压力都非常 接近大气压力，可以把废气的排放假定为 工质向冷源放 热后，再返回到压气机的定压放热过程；
4 工质在压气机和燃气轮机中向外散热很少，可以理想化为可逆 绝热过程，即定熵过程；
5 工质为理想气体，比热容为定值。 通过上述假定，燃气轮机循环就被简化为定量工质完成的可逆的封闭
14 气体动力循环
14.1 燃气轮机装置与定压加热循环
燃气轮机装置是以燃气为工质的热动力装置，最简单的燃气轮机装 置示意图如图14-1所示，由压气机、燃烧室和燃气轮机三个基本部分 组成。
在燃气轮机循环中，空气不断地被压气机吸入，经压缩升压后，送 入燃烧室；压缩空气在燃烧室中和供入的燃料在定压下燃烧，形成高 温燃气；高温燃气与来自燃烧室夹层通道中的压缩空气混合，使混合 气体的温度降到燃气轮机叶片所能承受的温度范围后，进入燃气轮机 的喷管；燃气在喷管中膨胀加速，形成高速气流，冲击叶轮对外输出 功量；做功后的废气排入环境。燃气轮机做出的功量除一部分带动压 气机外，其余部分（循环净功）对外输出。
但是对于增压比的选择还必须考虑单位质量工质所作的净功量的影 响。燃气轮机输出的功量
而压气机所消耗的功量，
因此，循环净功量的计算式为
（14-3）
上式表明，在一定温度范围、内，循环的净功量也完全取决于增 压比。当净功量达到最大时的增压比称为最佳增压比，其数值
可以通过对（14-3）式求导得到，
（14-4）
所示，该循环由定熵压缩过程1-2、定容加热过程2-3、定熵膨胀过程34和定容放热过程4-1组成。定容加热循环可以看作混合加热循环在定 压预胀比时的特例，因此由式（14-5）可得定容加热循环的热效率 为：
（14-7）
由上式可以得到，定容加热理想循环的热效率随着压缩比的增 大而增大。但是由于压缩的工质是燃料与空气的可燃混合物，必然要
实际的循环是一个开式的不可逆循环，为了便于理论分析，需要忽 略次要因素，对实际循环进行合理的抽象和假定：
1 忽略实际过程的摩擦阻力以及进气阀和排气阀的节流损失，假定 进气压和排气压都等于大气压，因此进气所得的推进功与排气所 耗的推进功相互抵消，即图14-5中的0-1线和6-0线重合，这样就把 一个开式循环理想化为闭式循环；
循环。该循环由定熵压缩过程（1-2）、定压加热过程（23）、定熵膨胀过程（3-4）和定压放热过程（4-1）四个可逆 过程组成，称为燃气轮机装置的定压加热理想循环，又称布 雷顿循环，其p-v图和T-s图如图14-2所示。
对组成布雷顿循环的各过程进行能量分析计算，可以得出其热效率 如下：
v p 1 2 3 4 1 2 3 4
① 压气机的绝热效率
T s 2 1 2′ 4 4′ 0 3
② 燃气轮机的相对内效率 则燃气轮机装置实际输出净功 实际吸热量 实际循环的热效率
讨论： ① 循环增温比， 受限于环境，故尽量使，可考虑用陶瓷取代金属作为 发动机材料，但须克服其脆性，正研制功能梯度材料。 ② 当一定，随变化有一极大值。 ③ ，目前 ，
p v 1
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s 1
2 3 4 5 图14-6 混合加热循环
经过上述假定，就得到了图14-6所示的理想循环，这是一个封闭的 可逆循环。由于加热过程由定容加热过程2-3和定压加热过程3-4两个
部分组成，因此循环123451称为混合加热理想循环，又称萨巴德循 环。
混合加热循环的吸热量是定容吸热量和定压吸热量之和：
T s 1 2 4 3 5 6 7 8 2′ 4′ 5′ 6′
14.4 喷气发动机简介
喷气式发动机利用高温燃气在喷管中膨胀加速，形成的高速气流
向外喷射所产生的反作用力来推动物体向前运动。
喷气式发动机，采用燃气轮机循环作为其运行基础，如图14-3 所示。然而与燃气轮机循环不同的是，喷气式发动机的压缩过程和 膨胀过程都是分为两部分进行：空气首先在入口的扩压管内增压
14-7所示，笛塞尔循环由定熵压缩过程1-2、定压加热过程2-3、定熵膨 胀过程3-4和定容放热过程4-1组成。定压加热循环可以看作混合加热 循环的一个特例，即定容升压比，由混合加热循环的效率（14-5）
式，可得定压加热循环的热效率为：
（14-6）
p v 图14-7 定压加热理想循环
T
s 1
2 Байду номын сангаас 4
图14-1 简单燃气轮机装置示意图 1－压气机 2－燃烧室 3－喷油嘴 4－燃气轮机 5－发电机 6－启动电动机 7－燃料泵
显然，上述燃气轮机循环是一个不可逆的开式循环，而且循环中工 质的成分、质量都有变化。为了便于分析，需要把实际循环作理想化 的假设：
1 燃烧室中喷入的燃料质量忽略不计；
2 忽略阻力的影响，燃烧过程压力变化不大，可以把燃料燃烧的 化学过程假定为工质从高温热源吸收热量的定压吸热过程；
后，再进入压缩机内进行进一步的压缩；在燃烧室中燃烧后产生的高 温燃气首先进入燃气轮机膨胀做功，通过燃气轮机输出功的大小应该 恰好能够提供驱动压缩机所需的动力，经过燃气轮机的气体通过尾喷
管膨胀加速来获得足够动能，推动飞行器飞行。假设燃料的质量忽略 不计，有兴趣的同学可以试着用如下喷气式发动机的动力循环的p-v图 与T-s图，计算出它的净推力。
受到气体自燃温度的限制。压缩比过大，会发生“爆燃”现象，使发动 机不能正常工作。
活塞式内燃机各种循环的热效率比较，取决于循环实施时的条件。 在不同条件下进行比较可以得到不同结果。
因压缩的是空气，不受燃点的限制，柴油机的压缩比高于 汽油机 ，故而效率较高，马力较大。
【例14-2】内燃机定容加热循环的工质为空气，其初始状态为、℃。压缩比，对每千克工质加 入的热量为。试计算：（1）循环的最高压力与最高温度；（3）循环的热效率；（2）循环的 净功量。
通常
显然，回热提高了吸热平均温度，降低了放热平均温度，热效率得
以提高。
T s 1 2 4 3 5 6 7 8
但这种回热只能以为上限，为下限。若想进一步提高热效率，须使
压缩后空气温度下降，膨胀后的燃气温度上升，以进一步提高吸热平
均温度，降低放热平均温度。这可通过：多级压缩，中间冷却 和
多级膨胀，中间再热 实现。
点3: ，℃
点4: ， ，即℃
（2） 燃气轮机所做功量
压缩机所消耗的功
因此循环净功量
（3）循环的吸热量
循环热效率
热效率也可以用式（14-2）直接计算得到，两者的计算结果一致。
14.2 燃气轮机装置的实际循环
因流经叶轮式压气机和燃气轮机的流体流速很高，各种摩擦（流体 之间、流体与通道间）不能忽略，考虑实际的膨胀压缩不可逆损失， 需引入如下修正：
14.5 往复活塞式内燃机理想循环 往复活塞式内燃机经吸气、压缩、燃烧、膨胀、排气诸过
程，完成一个工作循环，这些都是在一个带有活塞的气缸中 进行，因此结构紧凑、被广泛应用于交通运输中。
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p 图14-5 柴油机循环
按照使用的燃料不同，活塞式内燃机可分为汽油机、柴油机、煤气
机等；按照燃料的点火方式不同，又可分为点燃式和压燃式。汽油