严家騄版工程热力学PPT 第6讲 气体动力循环.pptVIP

间冷＋回热示意图 1 3 4 燃气轮机 燃烧室 间冷器 5 压气机 6 2’ 回热器 4R 2R Intercooler Regenerator 间冷＋回热在Ts图上的表示 2 1 3 4 T s 2’ 6 5 4R 2R 结论： 再热reheating示意图 1 2 3 4’ 压气机 燃气轮机 燃烧室1 燃烧室2 3’ 5 Reheater 再热在Ts图上的表示 2 1 3 T s 3’ 4’ 4 5 结论： 再热＋回热示意图 1 2 3 4’ 压气机 燃气轮机 燃烧室2 回热器 燃烧室1 4R 2R 5 3’ Reheat-regenerative cycle 再热＋回热在Ts图上的表示 2 1 3 T s 3’ 4’ 4 结论： 5 4R 2R 再热+间冷+回热示意图 1 2 3 4 压气机 燃气轮机 燃烧室2 回热器 间冷器 燃烧室1 2R 4R 结论： 再热+间冷+回热在Ts图上的表示 3 T s 2 1 4 2R 4R 无穷多级的极限情况 2 1 3 4 T s 两个等温过程 两个等压过程 + 回热 概括性卡诺循环 级数越多，越复杂，造价越高，一般2~3级 Ericsson cycle 第六章 小 结 Summary 燃气轮机循环：理想循环和实际循环的计算 和比较 活塞式内燃机循环：( 特点、计算、比较 ) 提高热效率的手段：回热 间冷+回热 再热+回热 动力循环问题讨论(1) 回热器能否装在压气机前 T s 1 2 3 4 1’ 2’ 动力循环问题讨论(2) 能否先加热，后压缩 T s 动力循环问题讨论(3) 动力循环的一般规律: 任何动力循环都是以消耗热能为代价 以作功为目的 升压是前提 加热是手段 作功是目的 放热是必须 顺序不可变 步骤不可缺 第六章 完End of Chapter Six 定压 加热循环 燃烧过程，一边燃烧，一边膨胀，气缸内压力基本保持不变，相当于定压过程 定压加热循环的计算 热效率 当 不变 当 不变 §6-2 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 §6-3 斯特林（Stirling)循环 1816年提出，近20年才实施 冷气室 热气室 加热器 冷却器 A B 回热器 1-2 T 压缩 2-3 V 吸热 3-4 T 膨胀 4-1 V 放热 斯特林循环图示 1 2 3 4 1 2 3 4 p v T s 概括性卡诺循环 核潜艇，制冷 §6-4 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 Pressure ratio 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