工程热力学与发动机原理复习提纲
工程热力学复习提纲
⼯程热⼒学复习提纲⼯程热⼒学复习提纲第⼀章1、热⼒系、边界和外界的关系。
特别是边界是可以真实的、虚拟的、固定的或移动的。
2、闭⼝系和开⼝系的定义。
闭⼝系是热⼒系与外界通过边界没有质量交换,但可以有能量交换;开⼝系是热⼒系与外界通过边界有质量和能量交换。
3、绝热系和孤⽴系的定义绝热系是热⼒系与外界通过边界没有热量交换,但可以有质量交换。
孤⽴系是⽆能量交换和质量交换。
4、简单可压缩系的定—由可压缩物质组成,与外界除了热量交换外,只交换容积变化功的有限物质系统。
5、状态参数,,,,,p V T U H S与过程⽆关⽽与初终态有关。
对于简单可压缩系,只需要两个彼此独⽴的状态参数就可以确定其状态。
6、平衡态的定义—⽆外界影响的系统保持状态参数不随时间⽽改变的状态。
在边界上与外界⽆能量交换。
系统与外界不存在任何势差:温度差、压⼒差等。
7、理想⽓体状态⽅程8、热⼒过程—处于平衡状态的热⼒系,如果在边界上受到势差的影响,平衡状态就被破坏,随之产⽣⼀系列变化直⾄新的⼀个平衡状态建⽴为⽌,这⼀系列变化组成的就是热⼒过程。
不平衡过程(有限势差)—只有初态和终态是平衡状态,中间经历的状态都是不平衡状态。
在参数坐标图上只能⽤虚线表⽰。
准平衡过程(⽆限⼩势差)9、可逆过程—如果热⼒系完成⼀个过程后,在按原路径逆向进⾏时,使热⼒系和外界都返回原状态⽽不留下任何变化的过程,称为可逆过程。
实现条件:(1)准平衡过程;(2)不存在任何形式的能量耗散,如摩擦、电阻等使功变为热的现象。
10、功和热微元过程不能表⽰成d W ,d Q 。
只能表⽰成δW,δQ。
有限过程,不能表⽰成△W,△Q ,只能表⽰成W,Q。
循环过程,∮W≠0,∮Q ≠0。
系统对外作功为“+外界对系统作功为“-”条件:可逆过程系统对外放热为“-”11、热⼒循环—热⼒系从⼀初态出发,经历⼀系列状态变化后,⼜回到初态的状态变化过程,称作循环。
特性:⼀切状态参数恢复原值,即∮0。
工程热力学复习大纲
工程热力学复习大纲第一章基本概念及定义1.热力学系统(开放和封闭;绝热和隔离),区分定义和相互关系2。
区分过程量和状态量。
3、平衡状态(注意区分与均匀和稳定状态的关系)、准平衡过程、可逆过程4、总能的概念如:u、h,比参数u,h5、热效率的定义式,正向循环和逆向循环。
6、工质的内可逆过程。
第二章:热确定性定律1、热力学第一定律的表达式。
2.能够利用开式系统的能量方程解决实际问题(如充气、热力设备(汽轮机等)第三章气体和蒸气的性质1.理想气体状态方程2,R,RG的意义和关系。
3.比热容的定义和特征4、水、水蒸气的各种状态,干度定义第四章气体和蒸汽的基本热力学过程1、p-v图和t-s图上各种热力过程的关系。
能量的变化关系及其判据。
119页图4-72、水蒸气的基本热力过程在p-v图和t-s图上的表示,如等温、等压等。
3.等压过程的焓变等于热交换,等压过程的热力学能变化等于过程的热交换。
4.给定多变系数,各种热力学过程将绘制在PV图和TS图上。
它可以指出工作区域和热量,并判断热量的吸收和释放;以及内能和焓的变化。
5、理想气体的内能和焓是温度的单值函数,指的是比参数。
第五章热的第二定律1、熵是状态量,与过程无关;熵变与可逆过程还是不可逆的关系。
2.深刻理解卡诺定理和热力学第二定律:卡诺定理的两个推论都是可逆的吗循环的热效率都等于卡诺循环?熟悉开氏表述和克氏表述。
3、热熵流表达式,与总熵和熵产关系。
4、熵定义式,及其适用条件。
5、熵方程的应用。
第七章气体和蒸汽的流动喷管的形状选择与那些因素有关?背压对喷管性能有何影响?温度有何变化规律和影响?第八章至第十二章1、压气机,实际过程与理想过程的关系,采用级间冷却,多级压缩的好处?在图上如何表示2.蒸汽压缩制冷与空气压缩制冷的联系和区别,蒸汽压缩制冷的优点,设备上的差异和原因。
3、朗肯循环及其再热循环原理及在t-s图上表示。
4.汽油机和柴油机循环的区别。
以及它们在P-V和T-S图上的表示。
工程热力学及内燃机原理自考重点复习资料
内燃机原理复习资料第二章、内燃机的工作循环一、“理想循环”假定?答:理想循环讨论中所采取的简化假定是:1.工质是一种理想的完全气体,在整个循环中保持物理及化学性质不变;2.不考虑实际存在的工质更换以及漏气损失,工质数量保持不变,循环是在定量工质下进行的;3.把汽缸内工质的压缩和膨胀看成是完全理想的绝热过程,工质与外界不进行热交换;4.用假想的定容放热和定容或定压加热来代替实际的换气和燃烧过程。
二、内燃机的实际循环与理论循环的区别答:1、工质不同;2、气体流动阻力;3、传热损失;4、燃烧不及时、后燃及不完全燃烧损失;5、漏气损失。
三、压缩过程的作用?1、压缩过程扩大了工作循环的温度范围;2、压缩过程使循环的工质得到更大的膨胀比,对活塞做更多的功;3、压缩过程提高的工质的温度和压力,为冷机启动及着火燃烧创造了条件。
四、四冲程工作原理1、进气行程:排气门关闭,随着活塞下行汽缸内产生低压,重进气门吸入空气和汽油的混合气,柴油机中吸入的是新鲜空气。
2、压缩行程:进、排气门关闭,活塞上行压缩汽缸内的气体,在柴油机中,把空气压缩到燃料自然温度以上。
3、做功行程:当活塞快到上止点时,用火花塞点燃混合气使之燃烧,在柴油机中,此时燃料以雾化状态喷射到汽缸内,和高温空气接触而自行着火燃烧,燃烧所产生的高压气体,把活塞往下推而做功。
4、排气行程:当活塞到下止点稍前一些时,排气门开启,排气溢出,汽缸内压力下降,活塞上行把膨胀完了的燃气排除汽缸外。
五、示功图:把内燃机在1个工作循环中气缸内工质状态的变化,表示为压力与容积的关系,即压力与活塞行程的关系的图形。
六、标定转速:指在标定工况下,发出标定功率时内燃机相应的曲轴转速。
七、油耗率:在标定工况下,发出标定功率时内燃机所具有的有效油耗率。
八、升功率N :单位气缸工作容积内燃机所具有的标定功率。
九、活塞功率N :单位活塞总面积上内燃机所具有的标定功率。
十、指示效率:是评价内燃机工作循环的一个经济性参数,也是衡量气缸内燃料燃烧所应释放出的热能有效转换成指示功的程度的一个尺度。
工程热力学复习大纲
工程热力学复习大纲一名词解释1 比热容的定义为:单位物量的物质,温度升高或降低1K(1°C)所吸收或放出的热量,称为该物体的比热容(有时简称比热)。
即 c=δq/dT。
2定容比热容:在定容情况下,单位物量的气体,温度变化1K(1°C)所吸收或放出的热量。
即c v=δq v/dT3定压比热容:在定压情况下,单位物量的气体,温度变化1K(1°C)所吸收或放出的热量。
4 梅耶公式(适用于理想气体):c p-c v=R5 c p与c v之比值称为比热容比,它也是一个重要参数。
K= c p/c v=M c p/M c v6 膨胀功(也称容积功):在压力差作用下,由于系统工质容积发生变化而传递的机械功。
7绝热节流:稳态稳流的流体快速流过狭窄断面,来不及与外界换热也没有功量的传递,可理想化称为绝热节流。
绝热节流前后焓相等。
h1=h28 节流过程是指流体(液体、气体)在管道中流经阀门、孔板或多孔堵塞物等设备时,由于局部阻力,使流体压力降低的一种特殊流动过程。
若节流过程中流体与外界没有热量交换,称为绝热节流。
9绝对湿度:每立方米湿空气中所含有的水蒸气质量,称为湿空气的绝对湿度。
绝对湿度也就是湿空气中水蒸气的密度ρv,按理想气体状态方程其计算式为ρv=mv/V=pv/RvT(kg/m³) 10相对湿度(φ):湿空气的绝对湿度ρv与同温度下饱和空气的饱和绝对湿度ρs的比值。
11 定熵滞止参数:将具有一定速度的流体在定熵条件下扩压,使其流速降低为零,这时气体的参数称为定熵滞止参数。
12准静态过程:理论研究可以设想一种过程,这种过程进行的非常缓慢,使过程中系统内部被破坏了的平衡状态有足够的时间恢复到新的平衡态,从而使过程的每一瞬间,系统内部的状态都非常接近平衡状态,即整个过程可看作是由一系列非常接近平衡态的状态所组成,这样的过程称为准静态过程。
13可逆过程:系统经历某一过程后,如果能使系统与外界同时恢复到初始状态,对外界没有留下任何影响,既没有得到功,也没有消耗功。
工程热力学复习大纲资料重点
• 不可逆循环的热效率一定小于可逆循环的热效率。 ()
判断正确性
• 经历一个不可逆过程后,系统能恢复原来状态。 ()
• 热力学第一定律解析式 适用于可逆过程,任何 工质。 ( )
• 孤立系统的熵与能量都是守恒的。 ()
• 不管过程可逆与否,绝热系统的技术功总是等 于初、终态的焓差。 ( )
式
第一知识点 闭口系基本能量方程式
闭口系,
Q U W q u w
δQ dU δW δq du δw
第一定律第一解析式— 热 功的基本表达式
讨论:
Q U W q u w
δQ dU δW δq du δw
1)对于可逆过程 δQ dU pdV
2)对于循环
δQ dU δW Qnet Wnet
)两个解析式的关系
δq dh vdp d u pv vdp
du pdv du δw膨
总之: 1)通过膨胀,由热能
功,w = q –Δu
2)第一定律两解析式可相互导出,但只有在开系中 能量方程才用焓。
技术功(technical work)—
技术上可资利用的功 wt
wt
ws
1 2
cf2
膨胀线在压缩线上方;吸热线在放热线上方。
热力循环的评价指标
正循环:净效应(对外作功,吸热)
动力循环:目的在于净功 用热效率η评价
T1 Q1
h 收益
代价 净功 = W
吸热 Q1
W
Q2 T2
循环经济性指标:
收益 代价
动力循环: 热效率(thermal efficiency)
ht
wnet q1
工程热力学复习提纲
第一章基本概念1.基本概念热力系统:用界面将所要研究的对象与周围环境分隔开来,这种人为分隔的研究对象,称为热力系统,简称系统。
边界:分隔系统与外界的分界面,称为边界。
外界:边界以外与系统相互作用的物体,称为外界或环境。
闭口系统:没有物质穿过边界的系统称为闭口系统。
开口系统:有物质流穿过边界的系统称为开口系统。
绝热系统:系统与外界之间没有热量传递,称为绝热系统。
孤立系统:系统与外界之间不发生任何能量传递和物质交换,称为孤立系统。
热力状态:系统中某瞬间表现的工质热力性质的总状况,称为工质的热力状态,简称为状态。
平衡状态:系统在不受外界影响的条件下,如果宏观热力性质不随时间而变化,系统内外同时建立了热的和力的平衡,这时系统的状态称为热力平衡状态,简称为平衡状态。
状态参数:描述工质状态特性的各种物理量称为工质的状态参数。
如温度(T)、压力(P)、比容(υ)或密度(ρ)、内能(u)、焓(h)、熵(s)、自由能(f)、自由焓(g)等。
基本状态参数接或间接地用仪表测量出来,称为基本状态参数。
温度:是描述系统热力平衡状况时冷热程度的物理量,其物理实质是物质内部大量微观分子热运动的强弱程度的宏观反映。
注:热力学温标和摄氏温标,T=273+t。
热力学第零定律:如两个物体分别和第三个物体处于热平衡,则它们彼此之间也必然处于热平衡。
压力:垂直作用于器壁单位面积上的力,称为压力,也称压强。
相对压力:相对于大气环境所测得的压力。
如工程上常用测压仪表测定系统中工质的压力即为相对压力。
注:课本中如无特殊说明,则所说压力即为绝对压力。
比容:单位质量工质所具有的容积,称为工质的比容。
密度:单位容积的工质所具有的质量,称为工质的密度。
强度性参数:系统中单元体的参数值与整个系统的参数值相同,与质量多少无关,没有可加性,如温度、压力等。
在热力过程中,强度性参数起着推动力作用,称为广义力或势。
广延性参数:整个系统的某广延性参数值等于系统中各单元体该广延性参数值之和,如系统的容积、内能、焓、熵等。
工程热力学复习大纲
工程热力学复习大纲第一章基本概念1. 热力学系统(热力系)的定义及其描述。
2. 热力系的平衡状态以及由这样的平衡状态构成的准(内部)平衡过程。
3. 温度、压力、比体积、热力学能、焓和熵是描述平衡(均匀)状态的六个常用的状态参数。
4. 温度、压力、比体积这三个基本状态参数之间的关系称为状态方程。
5.(传)热量和(作)功(量)是在热力过程中热力系与外界交换的两种基本能量形式。
6. 功和热量都是过程量(参数)。
7. 过程量与状态量的特性及相互区别。
第二章热力学第一定律1. 一般热力系的热力学第一定律基本表达式-基本能量方程。
2. 闭口系、开口系、稳定流动系统的能量方程。
3.功和热量的基本计算公式以及功和热量在状态坐标图中的表示。
第三章热力学第二定律1. 熵流、熵产、熵方程及其应用。
2. 卡诺定理和卡诺循环及其应用。
3. 克劳修斯积分式及其应用。
4. 孤立系熵增原理及其应用。
5. 热量的可用能及其的不可逆损失。
6. 热量火用、流动工质火用和热力学能火用及其火用损等概念。
第四章气体的热力性质1. 实际气体和理想气体。
2. 理想气体状态方程和气体常数。
3. 理想气体的比热容、热力学能、焓和熵的计算式。
4. 实际气体与理想气体在状态方程和集聚态上的偏离。
5. 范德瓦尔方程等新的实际气体状态方程。
6. 通用压缩因子图及其在求得实际气体热力性质中的作用。
第五章热力学微分关系式1. 特征函数及四个常用的特征函数。
2. 麦克斯韦关系式。
3. 纯物质的熵、焓、热力学能及比热容的普遍关系式。
第六章水蒸气的热力性质1. 水蒸气饱和状态及其相关概念。
2. 水蒸气产生过程及水蒸气图。
3.水蒸气热力过程。
第七章理想混合气体与湿空气1. 理想混合气体的成分表示方法及其热力性质计算。
2. 湿空气、饱和湿空气与未饱和湿空气、湿空气的绝对湿度、相对湿度、含湿量。
3. 露点温度、湿球温度。
4. 含湿图及其应用。
第八章理想气体的热力过程1.研究热力过程的任务和目的及热力过程两种分类。
工程热力学与发动机原理各章复习题及复习提纲
工程热力学与发动机原理各章复习题及复习提纲《工程热力学与发动机原理》复习思考题工程热力学基础部分复习思考题1.工程热力学中的状态参数有哪些?过程量有哪些?状态参数有何特点?过程量有何特点?2.试分别在p-v图和T-s图上画出一条准静态过程曲线,并在图中表示出功和热量。
3.试述发动机理论循环假设条件。
4.评定理论循环的指标是什么?5.分别写出三个循环特性参数的定义式。
6.画出常见的三种理论循环的p-v图和T-s图。
7.影响理论循环的因素有哪些?试分析这些因素对热效率的影响。
发动机原理思考题第一章复习思考题1.压缩过程中多变指数n1是如何变化的?n1受哪些因素影响?膨胀过程中多变指数n2是如何变化的?n2受哪些因素影响?2.发动机有哪些动力性和经济性指标?它们的定义、意义及相互关系是什么?3.指示指标和有效指标的评定对象分别是什么?它们之间有何关系?4.功率相等的两台发动机升功率是否相等?扭矩相等的两台发动机平均有效压力是否相等?5.标定功率大的发动机对应的扭矩是否一定大于标定功率小的发动机对应的扭矩?6.平均有效压力和升功率作为有效指标评价发动机动力性有何区别?7.发动机主要有哪些方面的机械损失?有哪些测定机械损失的方法?8.机械效率的定义、意义及计算式是什么?9.转速、负荷、油温、水温对机械效率是如何影响的?10.结合p-V图,比较理论循环与实际循环的差别。
11.四缸四行程汽油机,缸径D=87.5mm,行程S=92mm,标定工况转速n=4800r/min,有效功率Pe=65Kw,有效燃油消耗率be=292g/Kw.h,机械效率ηm=0.73,求该工况下的指示功率,平均有效压力,有效扭矩和有效热效率(汽油的低热值Hu= 44000KJ/Kg)。
12.解放牌汽车6110柴油机缸径D=110 mm , 行程S=120mm,6缸四行程,标定工况n=2900r/min,有效功率Pe=110Kw,有效燃油消耗率be=260 g/Kw.h,ηm=0.75,求该工况下的指示功率,平均有效压力,有效扭矩和有效热效率(柴油机低热值Hu=42500 KJ/Kg)。
发动机原理复习提纲!!!!!概要
第一章发动机的性能一.主要内容1.理论循环的定义,理论循环的评定参数。
2.发动机实际循环的定义。
3.示功图的概念。
4.指示指标与有效指标。
5.机械效率的定义,机械损失的测定,影响发动机机械损失的因素。
6.热平衡的基本概念。
二.重点1.对发动机理论循环与实际循环的分析2.发动机的指示指标与有效指标3.发动机的机械损失组成、影响因素三.难点1.理论循环的比较2.循环热效率及其影响因素3.有效指标的分析与提高发动机动力性和经济性的4.汽车发动机机械效率的测定方法5.热平衡(实际循环热平衡、发动机热平衡)1.理论循环的定义,理论循环的评定参数。
答:理论循环定义:发动机的理论循环是将非常复杂的实际工作过程加以抽象简化,忽略一些因素,所得出的简化循环。
理论循环评定参数:循环热效率ηt:指热力循环所获得的理论功W t与为获得理论功所加入的总的热量Q1之比,即ηt=W t/Q1=1-Q2/Q1循环热效率是用来评价动力机械设备在能量转换过程中所遵循的理论循环的经济性。
循环平均压力P t:指单位气缸工作容积所做的循环功,即P t=W t/V s=ηt·Q1/ V s循环平均压力是用来评价循环的做功能力。
1.发动机实际循环的定义。
答:发动机实际循环的定义:发动机的实际循环是由进气行程、压缩行程、做功行程以及排气行程4个行程5个过程组成的工作循环。
发动机的热平衡:是指发动机实际工作过程中所加入气缸内的燃料完成燃烧时所能放出的热量的具体分配情况。
发动机理论循环的定义发动机的机械损失组成、影响因素————刘忠俊答:发动机的机械损失组成包括:①发动机内部相对运动件的摩擦损失;②驱动附件的损失;③换气过程中的泵气损失。
影响因素:⑴气缸内最高燃烧压力(凡是导致最高燃烧压力上升的因素都将加大摩擦损失,导致机械损失加大);⑵转速——转速N上升,机械损失功率增加,机械效率下降;⑶负荷——随负荷减少,机械效率ηm下降,直到空转时,有效功率Pe=0;⑷润滑条件和冷却水温度;⑸发动机技术状况。
发动机原理工程热力学基础资料
热力学中的Leabharlann 如何表现?是否满 足功的条件(力、位移)
外界对气体的元功:
令 dV Adx 则 dW Pedv
1)功的符号:
“-” , 外界对系统作功; “+” , 系统对外界作功。
v2
2)功的图示(数值):W PdV PdV v2
定义:热力学中,热力系统和外界间越过边界而传
闭口系统——系统与外界无质量交换,系统没有散 热损失。
条件:在一个具有活塞的理想气缸中,储有1kg工质 (气体),如果给气体以微量热量dq,其结果将使工 质(气体)的状态发生变化,同时使活塞移动dx的 距离。
根据能量守恒:对于1kg物质,dq=△u+dw
即:输入=储存+输出
(或:
,
)
讨论:
1)对于等温过程:T=C △u=0 q w,即加入的热量 全部转化为功;
递能量,若它的全部效果可表现为使(外界)物体改 变宏观运动的状态,则这种传递的能量称为功。
微元状态:dw=pAdx=pdv
v2
整个过程:w
pdv
v2
对于发动机而言,越过边界而传递的能量是通
过活塞、曲柄连杆机构而传递的能量。
热力学中功的本质:使外界物体发生宏观位移。
2)热量:热力系统与外界间越过边界而传递能
1)如果将一壶水在未加热前分成两半,一半加
热至沸腾,另一半不加热,随后将两部分接触,如 果接触过程完全绝热,则平均温度:
T平
T高
T低 2
2)能否将原来温度低的一杯水所吸收的热量无条件 全部还原给温度高的另一杯呢?
这说明了什么问题?(热量传递具有方向性)
工程热力学复习提纲
工程热力学复习提纲一、基本概念工质:实现能量转化的媒介物质热力系统:人为分隔开来作为热力学研究的对象称为热力学系统。
闭口系统:与外界只有能量交换,没有物质交换的系统。
开口系统:既有能量交换,也有物质交换。
绝热系统:该系统在分界面上与外界不存在热量交换,但可以有功量和物质交换。
孤立系统:与外界没有能量和物质交换。
热力状态:热力学系统在某一瞬间所处的某种宏观物理状态。
平衡状态:不受外界影响的条件下,系统的宏观性质不随时间改变。
状态参数:用来描述工质所处热力状态的一些宏观物理特征量。
基本状态参数:压力、温度和比体积三个参数称为基本状态参数。
温度:物体冷热程度的表现热力学第零定律:当系统C同时与系统A和B处于热平衡,则系统A和B也彼此热平衡压力:沿垂直方向上在单位面积上的作用力。
相对压力:压力仪表显示的压力就是相对压力比容:单位质量的物质所占有的容积称为比容准静态过程:假设系统所经历的每一个状态都无限接近平衡状态,该过程称为准静态过程。
可逆过程:如果系统完成某一个过程之后,可以再沿原来的路径回复到起始状态,并使相互作用中涉及的外界也恢复到原来状态,而不留下任何变化。
膨胀功:由系统容积变化和外界发生作用而传递的功称膨胀功及压缩功热量:热力系统与外界之间由于温度不同而通过外界传递的热量。
热力循环:工质从某一初态出发,经过一系列的中间过程又回到初态。
简单可压缩系:如果可压缩系统与外界只有压缩功或膨胀功交换的系统理想气体:忽略气体分子自身体积,将分子看成是质量的几何点,不计分子势能,无动能损失。
比热:单位质量物质的热容量比定容热容:物体体积不变的情况下,单位质量的某种物质温度升高1K所吸收的能量(比热容)。
比定压热容:物体压力不变的情况下,单位质量的某种物质温度升高1K所吸收的能量。
道尔顿分压定律:理想气体混合物的总压力等于各组元气体的分压力之和热力学第一定律:热能在与其他形式能量相互转换时,能的总量保持不变。
发动机原理复习要点
第一章 工程热力学基础1) 工质(重点)在工程热力学中,把实现热能与机械功相互转换的工作物质称为工质。
2) 热能的传递方式热能可由工质通过传导、对流或辐射等方式来进行传递。
3) 热力学第一、第二定律-能量平衡方程(重点)热力学第一定律:热和功可以相互转换,转换前、后的能量保持不变。
热力学第二定律:实现热功转换的条件以及自发过程进行的方向性和不可逆性4) 理想气体状态方程。
在气体平衡状态下,理想气体的压力、温度和比容三者之间的关系式称为理想气体状态方程式,它是根据分子运动学说导出的。
对于1kg 理想气体,状态方程式为: pv=RT对于mkg 理想气体,状态方程式为: pV=mRT式中:V=mv ,它是mkg 气体所占的总容积。
5) 气体的热力过程主要有哪几种? (重点)定容、定温、定压、绝热第二章 发动机工作循环和性能指标1) 理论循环分为哪几种形式? (重点)理论循环包括三种形式:a )定容循环;b )定压循环;c )混合循环2) 发动机实际工作循环哪几个过程组成,哪几个行程组成? (重点)实际工作循环则是由进气、压缩、燃烧、膨胀、排气五个过程所组成的,进气、压缩、供气、排气四个行程组成。
3) 发动机的指示性能指标、有效性能指标(有效功率、有效转矩、有效燃油消耗率)和强化指标(重点)发动机的指示性能指标是以工质对活塞所做之功为计算基准的指标。
指示指标不受动力输出过程中机械摩擦和附件消耗等各种外来因素的影响,直接反映由燃烧到热功转换工作循环进行的好坏。
指示功率:发动机单位时间内所做的指示功,用P i 表示发动机的指示功率(每秒所做的指示功)为: 10330260-⋅⋅=⋅⋅=in i n V p W P s i i i ττ式中:τ ——行程数(四行程τ =4,二行程τ =2)。
指示燃油消耗率:指单位指示功的耗油量,也就是发动机每小时发出1kW 指示功率时所消耗的燃油量,用g i 表示指示热效率:指实际循环指示功与所消耗的燃油热量的比值,用ηi 表示。
工程热力学与发动机原理提纲(带答案)
《工程热力学与发动机原理》复习提纲工程热力学基础部分一、基本概念:工质、压力、温度、比容、内能、焓、熵、功、热量、热力循环等概念。
工质:用以实现热工转换的工作物质。
压力:p流体在单位面积容器壁上的垂直作用力。
是描述流体物质组成的热力系统内部力学状况的参数。
绝对压力p(流体真实压力)大气压力p b温度T:表示气体的冷热程度,是描述系统热状况的参数。
热力学温标的基本温度是热力学温度T单位是K。
摄氏温度t=T-273.15K比容:比热容:1kg物质温度升高1K(或1度)所需的热量。
内能(热力学能):U是系统内部各种形式能量的总和。
包括内动能(是温度的函数)和内位能(是压力或比体积的函数)。
焓:焓的物理意义是:焓是随工质流动跨越边界而转移的能量。
熵:熵的增量等于系统在可逆过程中交换的热量除以传热时的绝对温度所得的商。
功:是物体间通过规则的微观运动或宏观运动发生相互作用而传递的能量。
容积变化功的定义:直接由系统容积变化与外界间发生作用而传递的功称为容积变化功(膨胀功或压缩功)。
热量:热力学系统和外界之间仅仅由于温度不同而通过边界传递的能量。
热力循环:使工质经过一系列的状态重新回到原来状态的全部过程,称为热力循环。
二、热力学第一定律、热力学第二定律的内容。
热力学第一定律:热能可以转换为机械能,机械能也可以转换为热能,转换中能量的总量守恒。
热力学第二定律:说明了热能向机械能转换时过程的方向性、条件以及限度问题。
三、评定理想循环的两个指标:定义式、各参数含义。
1、循环热效率ηt:工质所作循环功W(J)与循环加热量Q1(J)之比。
式中:W—m kg工质的循环净功[J]ηt=W-Q1=(Q1-Q2)/Q1Q1、Q2—m kg工质在循环中吸收、放出的热量[J]ηt用来评定循环中的经济性。
2、循环平均压力p t:单位气缸工作容积所做的循环功。
p t=W/V s式中:W—循环所做的功(J)V s—气缸工作容积[L]p t用来评定循环的动力性(做功能力)四、内燃机理想循环的简化条件。
汽车发动机原理复习大纲
汽车发动机原理复习大纲1、发动机的指示性能指标是以工质对活塞所做之功为计算基准的指标,包含指示功和平均压力指标,指示功率,指示热效率和指示燃油消耗率。
2、发动机的有效性能指标是以曲轴输出功为计算基准的指标。
一、发动机动力性指标:有效功和有效功率,有效转矩,平均有效压力,转速n和活塞平均速度Cm。
二、发动机经济性指标:有效热效率,有效燃油消耗率。
三、发动机强化指标:升功率,比质量,强化系数。
2、换气过程:自由排气,强制排气,进气和燃烧室扫气四个阶段3、充量系数是衡量不同发动机动力性能和进气过程完善程度的重要指标。
定义为每缸每循环实际吸入气缸的新鲜空气质量与进气状态下理论计算充满气缸工作容积的空气质量比值。
4、提高发动机充量系数的措施:一、降低进气系统的阻力。
二、减少对进气充量的加热。
三、降低排气系统的流通阻力。
四,合理选择进、排气相位角。
五,谐振进气与可变进气支管。
5、增压度:发动机在增压后增长的功率与增压前的功率比。
6、增压比:增压后气体压力与增压前气体压力之比。
7、增压系统的结构形式分类:机械增压系统,废气涡轮增压系统,复合式发动机,组合式涡轮增压系统,气波增压系统。
8、涡轮增压的主要优点:1容易实现高增压2经济性能有明显提高3可降低排气噪声和烟度。
9、废气涡轮增压系统根据废气能量的利用方式分为1定压涡轮增压系统2变压涡轮增压系统。
10、限制汽油机增压的主要技术障碍是爆燃、混合气的控制、热负荷和增压器的特殊要求。
11、汽油机涡轮增压的主要技术措施:1、降低压缩比。
2、增压压力控制系统。
3、减小增压后的“反应滞后”现象。
4燃料供给系统的调整。
12、汽油的主要性能:抗爆性、蒸发性、氧化安定性、抗腐蚀性及清净性。
13、过量空气系数:燃烧1Kg燃油实际供给的空气量与理论空气量之比。
14、空燃比:燃烧时空气流量与燃料流量的比例。
15、一切燃烧过程都是由着火和燃烧两个阶段组成。
16、着火机理可分为热自燃机理和链锁自燃机理两类。
工程热力学与发动机原理
2、热力系统
热力学系统(热力系统、热力系、系统)——人为选 定的某些确定的物质或某个确定空间中的物质 。 外界—系统之外与系统能量转换过程有关的一切其他 物质。 边界—分割系统与外界的界面。 闭口系统——与外界无质量交换的系统(控制质量)。 开口系统——与外界有质量交换的系统(控制容积、 控制体)。 绝热系统——与外界无热量交换的系统。 孤立系统——与外界既无能量(功量、热量)交换, 又无质量交换的系统。
⑵热力过程性质
热量是过程量。比热容与热力过程有关。 定容过程的比热容称为比定容热容cv, 定压过程的比热容称为比定压热容cp.
设比热比 k= cp/ cv . k又称绝热指数。
⑶加热时工质的状态 比热容是随着温度的升高而增大的。 2 3 c a a T a T a T 0 1 2 3 1)真实比热容 q1 2 t2 考虑温度对比热容的影响 cm t 1 2)平均比热容 t2 t1 考虑温度对比热容的影响 3)定值比热容 不考虑温度对比热容的影响,把比热容作为常量。
⑵温度T
表示气体的冷热程度 ,是描述系统热状况的参 数。 热力学温标的基本温度为热力学温度T。 热力学温标也用摄氏温度t来表示。单位为 ℃(摄氏度)。摄氏温度的定义为 t =T-273.15 K
⑶比体积v
单位质量物质占有的体积。描述系统内部物质 分布状况的参数。 V v m3/kg m 密度和比体积互为倒数,即
1、热量的定义 热力学系统和外界之间仅仅由于温度不同而通过边 界传递的能量。 2、 热量是过程量;热量是传递的能量。 热量是物体间通过紊乱的分子运动发生相互作用而 传递的能量;而功则是物体间通过有规则的微观运 动或宏观运动发生相互作用而传递的能量。 3、 热量符号:系统吸热时热量为正,系统放热时热 量为负。
发动机原理 复习资料 复习总结
发动机原理复习资料第一章1简述发动机的实际工作循环过程。
答:2画出四冲程发动机实际循环的示功图,它与理论示功图有什么不同?说明指示功的概念和意义。
理论循环中假设工质比热容是定值,而实际气体随温度等因素影响会变大,而且实际循环中还存在泄露损失.换气损失燃烧损失等,这些损失的存在,会导致实际循环放热率低于理论循环。
指示功时指气缸内完成一个工作循环所得到的有用功Wi,指示功Wi反映了发动机气缸在一个工作循环中所获得的有用功的数量。
4 .什么是发动机的指示指标?主要有哪些?答:以工质对活塞所作之功为计算基准的指标称为指示性能指标。
它主要有:指示功和平均指示压力.指示功率.指示热效率和指示燃油消耗率。
5.什么是发动机的有效指标?主要有哪些?答:以曲轴输出功为计算基准的指标称为有效性能指标。
主要有:1)发动机动力性指标,包括有效功和有效功率.有效转矩.平均有效压力.转速n和活塞平均速度;2)发动机经济性指标,包括有效热效率.有效燃油消耗率;3)发动机强化指标,包括升功率PL.比质量me。
强化系数PmeCm.第二章1.为什么发动机进气门迟后关闭.排气门提前开启?提前与迟后的角度与哪些因素有关/答:进气门迟后关闭是为了充分利用高速气流的动能,从而实现在下止点后继续充气,增加进气量。
排气门提前开启是由于配气机构惯性力的限制,若在活塞到下止点时才打开排气门,则在排气门开启的初期,开度极小,废弃不能通畅流出,缸内压力来不及下降,在活塞向上回行时形成较大的反压力,增加排气行程所消耗的功。
在发动机高速运转时,同样的自由排气时间所相当的曲轴转角增大,为使气缸内废气及时排出,应加大排气提前角。
2.四冲程发动机换气过程包括哪几个阶段,这几个阶段时如何界定的?答:1)自由排气阶段:从排气门打开到气缸压力接近于排气管内压力的这个时期。
强制排气阶段:废气是由活塞上行强制推出的这个时期。
进气过程:进气门开启到关闭这段时期。
气门重叠和燃烧室扫气:由于排气门迟后关闭和进气门提前开启,所以进.排气门同时打开这段时期。
发动机原理复习提纲hmr
第一章一.发动机理论循环:为便于分析,将复杂的内燃机热力循环过程简化为理想工质的理想循环过程。
二.简化条件(基本假设):p11.假设工质是理想气体,其物理常数与标准状态下的空气物理常数相同。
2.假设工质是在闭口系统中作封闭循环。
3.假设工质的压缩及膨胀是绝热等熵过程。
4.假设燃烧是外界无数个高温热源定容或定压向工质加热。
工质放热为定容放热。
三.理论循环的四个过程:压缩,加热,膨胀,放热。
四.研究理论循环的目的:通过分析能量在过程中受到什么影响,为实际循环提供理论依据。
五.实际循环的五个过程:进气过程,压缩过程,燃烧过程,膨胀过程,排气过程。
六.指示指标的概念:指示指标用来评定实际循环质量的好坏,它以工质在汽缸内对活塞做功为基础。
P9七.指示指标包括:平均指示压力(动力性指标),指示功率(动力性指标),指示热效率(经济性指标),指示燃料消耗率(经济性指标)。
八.热效率是实际循环指示功与所消耗的燃料热量之比值。
P10九.指示燃料消耗率(简称指示比油耗)是指单位指示功的耗油量,通常以每千瓦小时的耗油量表示。
P10十.有效指标:经济性和动力性指标,它们以曲轴对外输出的功率为基础,代表了发动机整机的性能。
P111、动力性能指标(有效功率、有效扭矩、平均有效压力、转速、活塞平均速度)2、经济性能指标(有效热效率、有效燃油消耗率)3、强化指标(升功率、比质量、强化系数)(1)升功率是发动机每升工作容积所发出的有效功率。
(2)强化系数:平均有效压力与活塞平均速度的乘积称为强化系数。
其值愈大,发动机的热负荷和机械负荷愈高。
4、环境指标:包括排放性能和噪声。
十一.机械效率的概念:机械效率是有效功率和指示功率的比。
十二.说明机械损失的大小可以用机械损失功率和平均损失压力——单位气缸工作容积的机械损失功来表示。
十三.影响机械损失的因素:1.汽缸直径及行程2.摩擦损失3.转速(影响比较大)发动机转速上升,致使:1)各摩擦副间相对速度增加,摩擦损失增加。
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《工程热力学与发动机原理》复习提纲
工程热力学基础部分
1、基本概念:工质、压力、温度、比容、内能、焓、熵、功、热
量、热力循环等概念。
2、热力学第一定律、热力学第二定律的内容。
3、评定理想循环的两个指标:定义式、各参数含义。
4、内燃机理想循环的简化条件。
5、内燃机三种理想循环:p-v图及T—s图;各循环特点。
6、 理想循环热效率的比较 1)在初态、循环吸热量Q1、压缩比ε
相等时比较;2)在初态、循环吸热量Q1、最高压力相等时比
较。
7、 压缩比ε、压力升高比λ、预胀比ρ及绝热指数k对发动机三种
理想循环的影响。
第1章发动机的性能
1、发动机实际循环与热损失
1、四行程发动机的实际循环行程与过程;两种示功图;排气温度Tr;压缩过程多变指数的变化;膨胀过程多变指数的变化。
2、实际循环的热损失。
3、非增压柴油机理论循环和实际循环p-V图的比较。
二、发动机性能指标
1、两类指标的作用。
2、各性能指标的定义、关系式、单位、符号。
三、机械损失
1)机械损失种类; 2)机械效率定义、意义及各计算式; 3)机械损失测定方法; 4)影响机械效率的因素分析。
第二章发动机的换气过程
一、四行程发动机换气过程进行情况
1、换气过程分期
2、影响超临界排气、亚临界排气废气流量的因素
3、燃烧室扫气的作用。
二、换气损失: 1、换气损失与泵气损失;2、换气损失图。
三、充气效率ηv
1、定义;
2、意义; 3)测定方法。
四、影响充气效率的因素分析 1、进气终了压力;2、进气终了温度;
3、压缩比;
4、残余废气系数;
5、配气定时;
6、进气状态。
五、提高充气效率的措施
1、减少进气系统的阻力。
2、合理选择配气定时: 1)配气定时合理程度的综合评定;2)充气效率特性;3)进气迟闭角对充气效率、有效功率的影响。
3、合理利用进气管内的动态效应。
4、使用可变技术。
第三章燃料与燃烧
1、柴油的使用性能、汽油的使用性能。
2、各概念及定义式:理论空气量;实际空气量;过量空气系数;空燃比;理论分子变更系数;燃料的热值;混合气热值。
第四章汽油机混合气形成和燃烧
一、燃烧过程
1、正常燃烧过程进行情况: 1)燃烧过程分期及各阶段特点与要求;2)影响燃烧速度的因素;3)不规则燃烧的产生原因。
2、不正常燃烧: 1)爆燃 产生原因及危害; 2)表面点
火 产生原因危害。
二、汽油机调整特性
1. 燃料调整特性:1)定义;2)曲线;3)功率混合比、经
济混合比。
2. 点火提前角调整特性:1)定义;2)曲线。
三、使用因素对燃烧过程及爆燃的影响
1、混合气浓度;2、点火提前角;3、转速;4、负荷;5、大气状况。
四、燃烧室
1、燃烧室设计原则;
2、几种常用典型燃烧室的特点;3、汽油机分层燃烧的目的、方案。
第五章柴油机混合气形成过程和燃烧
一、柴油机的燃烧过程
a) 柴油机燃烧过程进行情况:1)分期;2)各阶段特征;3)喷
油提前角、着火延迟期、压力升高率等概念;4)补燃的危害。
b) 放热规律1)定义;2)放热规律三要素;3)较理想的放热规
律。
二、燃油喷射与雾化
1、喷油泵速度特性: 1)定义;2)曲线;3)与实际不符之处。
2、几何供油规律和喷油规律;
3、不正常喷射现象的形式、危害。
4、燃料的喷雾: 1)描述油束本身特征的参数;2)描述雾化质量的参数。
三、燃烧室
1、柴油机形成混合气的两种基本形式。
2、直喷式燃烧室产生空气涡流运动的方法。
3、四种典型燃烧室(ω型、球型、涡流室、预燃室):1)结构特点;2)混合气形成特点;3)性能特点。
四、影响燃烧过程的运转因素1)负荷;2)转速;3)供油提前角;4)燃油。
第六章发动机的特性
一、发动机工况
1、工况概念、三种典型工况。
2、发动机特性定义;性能特性、调整特性概念。
二、功率标定及大气修正
1、发动机功率标定种类。
2、标准环境状况及大气修正。
三、负荷特性
1、负荷特性定义。
2、汽油机负荷特性:1)测取方法;2)特性曲线;3)分析曲线的特点及形成原因。
3、柴油机负荷特性:1)测取方法;2)特性曲线;3)分析曲线的特点及形成原因。
4、根据负荷特性,对比汽油机和柴油机的经济性。
5、功率标定问题。
6、选用发动机原则。
四、速度特性
1、速度特性定义;外特性、部分速度特性、使用外特性概念。
2、汽油机速度特性:1)测取方法;2)外特性曲线;3)分析外特
性曲线的特点及形成原因;4)部分速度特性曲线特点。
3、柴油机速度特性:1)测取方法;2)标定功率速度特性曲线;3)分析标定功率速度特性曲线的特点及形成原因。
五、扭矩特性
1、衡量扭矩特性的三个参数的定义及意义;
2、柴油机扭矩曲线需要进行校正的原因;
3、油量校正的作用与方法。
六、调速特性
1、柴油机上安装调速器的作用。
2、调速特性:1)定义;2)速度特性形式的调速特性曲线;3)解释控制飞车的机理;4)负荷特性形式的调速特性曲线。
3、调速器工作指标:1)各指标的定义;2)各指标的作用。
七、万有特性
1、万有特性的概念及意义。
2、万有特性曲线的制取方法。
3、万有特性曲线形状、位置对发动机性能的影响。