10工程热力学第十章1-2018

§10-1蒸汽动力基本循环
回热循环和再热循环
热电循环
§10-2内燃机循环
§10-3燃气轮机循环
§10-2内燃机循环
燃气动力循环
燃气轮机循环 内燃机循环
点燃式（汽油机） 压燃式（柴油机）
定定混 容压合 加加加 热热热 循循循 环环环
理想混合加热循环（萨巴德循环）
分析循环吸热量，放热量，热效率和功量
布雷顿循环的计算
吸热量：
T
放热量：
热效率：
3
ps
2
4
s
p
1
s
布雷顿循环热效率的计算
热效率：
T
3
ps
2
4
s
p
1
s
布雷顿循环热效率的计算
热效率：
T
3
ps
定义：压比 p2
Pressure ratio
p1
2
4
s
p
1
s
t
k t
定义： 循环增温比 p2 p1
p
p
2
3
s
s
1p4
v
T
3
ps
2
4
s
p
定容加热循环（奥托循环)
p
3
v
2
s
s
T
2
4
s
v
1
3
vs
4
v
1
v
s
Otto循环效率
T
热效率
t
1 T4 T1 T3 T2
1
T1
T4 T1
1
T2
T3 T2
1
t
1 T1 T2
1
1
v1 v2
k 1
1
1 k1
因1－2，3－4为定熵过程，有
3
2 v
s
4
s
1
v
s
1
k 1
T2 T1
v1 v2
T3 T4
T4 T3 T1 T2
三、低速柴油机循环(定压加热)
p
p
3 4
v
2
s
5
s
v
1
v 柴油机，压燃式
p
1
2p 3s
4
s
v
1
v 低速柴油机，压燃式
狄塞尔循环效率
T
吸热量 放热量 热效率
q1 cp T3 T2
q2 cv T4 T1
t
w q1
q1 q2 q1
1
1
对净功的影响
T
当 不变
太小 t 太大 t
T1
存在最佳 ，使 最大
p2
p1
T3
s
最佳增压比 o（pt w净）的求解
T
T3
令
最大循环净功
T1
s
理想混合加热循环（萨巴德循环）
t
1
k 1
k
1
1
k
1
定容加热循环（奥托循环)
t
1
1
k 1
定压加热循环（狄塞尔循环） t
1
k 1 k 1k ( 1)
t
1
k 1
k 1
1 k
1s
理想混合加热循环的计算
热效率！！！！
T
t
1
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
T3
T5 T2
T1
k T4
T3
t
1
k 1
k 1
1 k
1
4
3
2
5
1
s
二、定容加热循环（奥托循环）
汽油机动力循环(定容加热)
p p
34
v
2
s
5
s
v
1
v 柴油机，压燃式
p
1
3
vs
2
4
s
v
1
v 汽油机，点燃式
p
p
v3
2
4
s
T
p4
3
s
v
2
5
5
s
v
s
1
v
1
v
s
理想混合加热循环的计算
吸热量
T
放热量(取绝对值）
热效率
3
v
2
s
1
p4 s
5
v
s
定义几个指标性参数
p
3
4
2
压缩比
5 定容增压比
1
预胀比 v
反映气 缸容积
反映供 油规律
理想混合加热循环的计算
热效率
p
T
4
v3
2
s
1
s
5
v
s
热效率
p
T
4
v3
s
2
5
s
1
v
布雷顿循环（燃气轮机循环）
作业
习题 10－9， 10－10，10－11，10－13
理想混合加热循环（萨巴德循环）
t
1
k 1
k
1
1
k
1
q2 q1
t
1
k 1 k 1k ( 1)
3
ps
2 4
s
1
v
s
1
其中定义 v1
v2
为压缩比， v3
v2
为定压预胀比
§10-3布雷顿循环（燃气轮机循环）
用途： 航空发动机 尖峰电站 移动电站 大型轮船 联合循环的顶循环
p
p
2
s
1
3
s
4
p
v
T
3
ps
2
4
s
p
1
s
2 压气机
燃烧室
3
燃气轮机
1
4
工程热力学
Engineering Thermodynamics
北京航空航天大学
第十章 动力循环
动力循环研究目的和分类
热机（热力原动机）：将热能转化为机械能的设备
动力循环：热机的工作循环 工质连续不断地将从高温热源取得的热量的一部分转换成 对外的净功 研究目的：合理安排循环，提高热效率
第十章 动力循环