第六章气体动力循环.ppt

定容加热循环（奥图OTTO循环) 1 2 3 4 1 2 3 4 p v T s 定容加热循环的计算 1 2 3 4 T s 吸热量 放热量(取绝对值） 热效率 定容加热循环的计算 1 2 3 4 T s 热效率 定容加热循环的计算 汽油易爆燃 一般汽油机 一般柴油机效率高于汽油机的效率 但汽油机小巧 柴油机与低速柴油机循环图示 1 2 3 4 5 p v 1 2 3 4 p v 柴油机，压燃式 低速柴油机，压燃式 定压加热循环（狄塞尔Diesel循环) 1 2 3 4 p v 1 2 3 4 T s 定压加热循环的计算 1 2 3 4 T s 吸热量 放热量(取绝对值） 热效率 定压加热循环的计算 热效率 当 不变 当 不变 已被淘汰 活塞式内燃机循环比较 比较的条件 压缩比 吸热量 反映气缸结构尺寸、工艺材料 反映作功量（马力） 最高压力 反映材料耐压、壁厚、成本 最高压力 反映材料耐温 比较的对象： 混合加热，定容加热，定压加热 和 相同 T s 平均温度法 3m 4m 1 2 3v 4v 3p 4p 和 相同 T s 相等 1 2v 3 4 2m 2p 和 相同 3p 4m T s 2p 3m 1 2v 4v 3v 4p 2m ？？ 和 相同，图示 大小 §6.23 勃雷登循环（Brayton Cycle） 用途： 航空发动机 尖峰电站 移动电站 大型轮船 勃雷登循环示意图和理想化 1 2 3 4 压气机 燃气轮机 燃烧室 1）工质：数量不变，定比热理想气体 理想化： 2）闭口 ? 循环 3）可逆过程 Combustion chamber Compressor Turbine p v T s 1 2 3 4 1 2 3 4 T-s and P-v diagrams for the ideal Brayton Cycle 勃雷登循环的计算 T s 1 2 3 4 吸热量： 放热量： 热效率： 勃雷登循环热效率的计算 T s 1 2 3 4 热效率： 热效率表达式似乎与卡诺循环一样 勃雷登循环热效率的计算 T s 1 2 3 4 热效率： 定义： 压比 勃雷登循环净功的计算 T s 1 2 3 4 定义： 循环增温比 对净功的影响 T s 1 2 3 4 3’ 4’ 当 不变 不变 但T3 受材料耐热限制 对净功的影响 T s 当 不变 太大 太小 存在最佳 ，使 最大 最佳增压比 （w净）的求解 T s 令 最大循环净功 燃气轮机的实际循环 T s 1 2 3 4 压气机：不可逆绝热压缩 燃气轮机：不可逆绝热膨胀 2’ 4’ 定义： 压气机绝热效率 燃气轮机相对内效率 燃气轮机的实际循环的净功 T s 1 2 3 4 2’ 4’ 净功 吸热量 燃气轮机的实际循环的热效率 T s 1 2 3 4 2’ 4’ 热效率 影响燃气机实际循环热效率的因素 · · 一定， · 一定，有最佳 · 右移 和 的关系 地面上，尺寸次要，省燃料，取 空中，尺寸重要，取 提高 受材料耐热限制 取最佳 有无其它途径 提高勃雷登循环热效率的其他途径 2 若使T4 T4 在500oC以上 1 3 4 T s 不可能 如果T4T2 预热空气，回热 一、回热 Regeneration 勃雷登循环回热示意图 1 2 3 4 压气机 燃气轮机 燃烧室 回热器 4R 2A Regenerator 第六章 气体动力循环 中南大学航空航天学院 主要内容 6.1 活塞式内燃机循环 6.2 燃气轮机循环 6.3 空气喷气发动机循环 6.5 斯特林循环 动力循环研究目的和分类 动力循环：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 按工质 气体动力循环：内燃机 蒸汽动力循环：外燃机 空气为主的燃气 按理想气体处理 水蒸气等 实际气体 研究目的：合理安排循环，提高热效率 气体动力循环分类 按结构 活塞式 叶轮式 汽车，摩托，小型轮船 航空，大型轮船，移动电站 piston engine Gas turbine cycle 气体动力循环分类 小型汽车，摩托 中、大型汽车，火车，轮船，移动电站 汽油机 petrol (gasoline) engine 按燃料 柴油机diesel engine 煤油机 kerosene oil engine 航空 气体动力循环分类 点燃式 spark ignition 按点燃方式： 按冲程数： 四冲程 fo