工程热力学 第九章气体动力循环.ppt

大家来试试如何设定假设条件， 分析理想循环。。。。。。 布雷顿循环---定压加热理想循环 循环增压比：循环最高压力与最低压力之比，π=p2/p1 循环增温比：循环最高温度与最低温度之比，τ=T3/T1 f e n m 循环热效率： 循环放热量q2： 压气机耗功量： = = 怎么算?! 燃气轮机输出的功量： = 循环净功： 循环吸热量q1： = = = = 面积f21ef = 面积f34ef = = 面积12341 = = 面积23nm2 = = = 面积14nm1 = = = 从上式可见，燃气轮机装置定压加热理想循环的热效率完全确定于循环增压比，并随π的增大而提高。 热效率最高时是否循环净功最大？ π 0 wnet τ＝5 τ＝6 τ＝4 循环增温比：循环最高温度与最低温度之比，τ=T3/T1 燃气轮机的工作原理以及理想循环的假设条件 布雷顿循环的各个过程特点、换热量、功量，整个循环的循环净功的表达式，在T-S，P-V图上如何表示 循环增压比，循环增温比的定义 布雷顿循环的效率、最佳增压比的概念 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 燃气轮机装置的定压加热理想循环中，工质视为空气，进入压气机的温度为17℃、压力为0.1MPa，循环增压比π=6.2?，燃气轮机进口温度为870K。试分析此循环。 解：（1）循环各特性点的基本状态参数为： 点1：p1=0.1Mpa t1=17℃ T1=290K 点2：p2=πp1=0.62Mpa 点3：p3=p2=0.62Mpa T3=870K 点4：p4=p1=0.1Mpa (3)循环吸热量q1及放热量q2： (4)T-S图和p-v图： (5)循环热效率： (2)压气机耗功量Wc以及燃气轮机作功量WT： 循环净功w 燃气轮机装置定压加热实际循环 作业 9-5 9-10 9-15 他们会复习吗？ 我想会吧。 工程热力学 * * 什么是循环？目的？ 学过什么循环？ 实际循环是什么样的？ 9-1 分析动力循环的一般方法 3 理想循环的能量分析计算； 4 定性分析各主要参数对循环热效率的影响； 1 设备与流程的特点； 2 实际循环的理想化； 5 考虑不可逆因素的修正。 1、基于热力学第一定律 2、基于热力学第一定律和第二定律 实际循环理想化的条件和假设－空气标准 假设工质具有与空气相同的热力性质，视为理想气体，比热容取定值； 1 将排气过程和燃烧过程用向低温热源的放热过程和自高温热源的吸热过程取代,是闭合的； 2 不考虑过程的不可逆损失，组成循环的过程是可逆的； 3 9-2 活塞式内燃机实际循环 点燃式、压燃式 煤气机、汽油机、柴油机 二冲程、四冲程 进气、压缩、燃烧、膨胀、排气，共用两个冲程完成（一个循环） 进气、压缩、燃烧、膨胀、排气，共用四个冲程完成（两个循环） 进气 压缩 膨胀 排气 四冲程柴油机工作原理 空气、油 废气 吸气 压缩， 喷油燃烧 膨胀作功 排气 四冲程高速柴油机工作过程 1 2 3 0—1 吸空气 p V 一般n=1.34~1.37 柴油自燃t=335℃ p0 2’ 0 1—2’ 多变压缩 p2’=3~5MPa t2’=600~800℃ 2’ 喷柴油 2 开始燃烧 2—3 迅速燃烧，近似 V p↑5~9MPa 四冲程高速柴油机工作过程 1 2 3 4 5 3—4 边喷油，边膨胀 p V p0 1’ 2’ 0 t4可达1700~1800℃ 4 停止喷柴油 4—5 多变膨胀 V 近似 膨胀 p p5=0.3~0.5MPa t5?500℃ 5—1’ 开阀排气， 降压 1’—0 活塞推排气,完成循环 四冲程高速柴油机的理想化 1 2 3 4 5 1. 工质 p V p0 1’ 2’ 0 工质数量不变 定比热理想气体 P-V图?p-v图 2. 0-1和1’ -0抵消 开口?闭口循环 3. 燃烧?外界加热 4. 排气?向外界放热 5. 多变?绝热 6. 不可逆?可逆 萨巴德循环 定容升压比 λ=p3/p2 压缩比ε=v1/v2 定压预胀比ρ=v4/v3 9-3 活塞式内燃机理想循环 怎么画状态图?! 混合加热循环。它由定熵压缩过程1－2、定容加热过程2－3、定压加热过程3－4、定熵膨胀过程4－5、定容放热过程5－1所组成。 1 2 3 4 5 p V p0 1’ 2’ 0 循环参数算什么？怎么算?! 各状态点的状态参数 吸热过