第五章气体动力循环讲解.pptVIP

* 第五章 气体动力循环 Gas power cycles 5-1 分析动力循环的一般方法 5-2 活塞式内燃机实际循环的简化 5-3 活塞式内燃机的理想循环 5-4 活塞式内燃机几个理想循环的热力学比较 * §5–1 分析动力循环的一般方法 一、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 1. 实际循环（复杂、不可逆） 抽象、简化 可逆理想循环 分析可逆循环 影响经济性的主要因素和可能改进途径 实际循环 指导改善 2. 分析实际循环与理论循环的偏离程度，找出实际 损失的部位、大小、原因及改进办法 * 三、空气标准假设(the air-standard hypothesis) 气体动力循环中工作流体 理想气体 空气 定比热 燃烧和排气过程 吸热和放热过程 燃料燃烧造成各部分气体成分及质量改变忽略不计 * §5–2 活塞式内燃机实际循环的简化 一、活塞式内燃机(internal combustion engine)简介 1．分类： 按燃料：煤气机(gas engine) 汽油机(gasoline engine; petrol engine) 柴油机(diesel engine) 按冲程：二冲程(two-stroke ) 四冲程(four-stroke ) 按点火方式：点燃式(spark ignition engine) 压燃式(compression ignition engine) * 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、膨胀?1-2及4-5等熵过程 吸、排气线?重合、忽略 燃气成分改变?忽略 一、混合加热理想循环（柴油机） （——萨巴德循环） * 1. p-v图及T-s图 1?2 等熵压缩；2?3 等容吸热； 3?4 定压吸热；4?5 等熵膨胀； 5?1 定容放热 特性参数： 压缩比(compression ratio) 定容增压比(pressure ratio) 定压预胀比 (cutoff ratio) 一、混合加热理想循环（柴油机） （——萨巴德循环） * 2. 循环热效率 或 * 利用 表示 * 两式相除，考虑到 把T2、T3、T4和T5代入 求 * 讨论： 归纳： a.吸热前压缩气体，提高平均吸热温度是提高热效率的重要措施，是卡诺循环，第二定律对实际循环的指导。 b.利用T-s图分析循环较方便。 c.同时考虑q1和q2或T1m和T2m平均。 混合加热理想循环热效率 * 二、定压加热理想循环(低压柴油机循环、汽车用高速柴油机循环——笛塞尔循环Diesel cycle) * 讨论： * 三、定容加热理想循环(奥图循环Otto cycle) * * 分析： 混合加热理想循环 压燃式内燃机ε=14-20 点燃式内燃机ε=6.5-11 问题：点燃式内燃机压缩比ε比压燃式内燃机小 * §6–4 活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较 一、压缩比ε相同，吸热量q1相同的条件下比较 或 * 二、在进气状态以及循环pmax、Tmax相同的条件下比较 或