热力学第5章s_24560623VIP专享VIP免费

第五章气体动力循环GasPowerCycle动力循环的研究目的、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：合理安排循环以提高热效率internalcombustionengineexternalcombustionengine动力循环的研究方法实际动力循环非常复杂不可逆，多变指数变化，燃烧等工程热力学研究方法，先对实际动力循环进行抽象和理想化，对理想化循环进行分析，最后再进行修正。四冲程柴油机工作原理空气废气吸气压缩膨胀排气IntakeCompressionExpansionExhaustExhaustgasAirIntakevalveExhaustvalveFuel油四冲程高速柴油机工作过程(续1)1230—1吸空气pV一般n=1.34~1.37（柴油自燃335℃）p02’01—2’多变压缩p2’=3~5MPat2’=600~800℃2’喷柴油2开始燃烧2—3迅速燃烧，近似Vp↑5~9MPaAutoiginition四冲程高速柴油机工作过程(续2)123453—4边喷油，边膨胀pVp01’2’0t4可达1700~1800℃4停止喷柴油4—5多变膨胀V近似膨胀pP5=0.3~0.5MPaT5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123451.工质pVp01’2’0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可逆理想混合加热循环（萨巴德循环）1234512345pvTs分析循环吸热量，放热量，热效率和功量Dualcycle(Sabathe)作业5-75-115-125-14理想混合加热循环的计算12345Ts吸热量1v32p43qcTTcTT放热量(取绝对值）2v51qcTT热效率12t11wqqqq5121324311TTqqTTkTT几个指标性参数的定义12345pv压缩比12vv定容增压比32pp预胀比43vv反映气缸容积反映供油规律理想混合加热循环的计算(续1)理想混合加热循环的计算(续2)12345Ts热效率51t32431TTTTkTT1112112kkvTTTv12vv133212kpTTTp32pp144313kvTTTv43vv压缩比定容增压比预胀比理想混合加热循环的计算(续3)12345Ts热效率51t32431TTTTkTT154541151kkpvTTTTvpt11111kkk各因素对混合加热循环的影响t1.4k1.3k1.2k1、当定容增压比、预胀比不变t受气缸材料限制一般柴油机14~21kt11111kkk潜艇用氦气，k=1.66压缩比12345Ts即提高了平均吸热温度各因素对混合加热循环的影响(续)2、当压缩比不变tt11.523t11111kkk预胀比定容增压比即提高了平均吸热温度12345Ts注意：掌握图示的研究方法不必记忆的复杂式t柴油机与汽油机动力循环图示12345pv1234pv柴油机，压燃式汽油机，点燃式1预胀比定容加热循环（奥图OTTO循环)12341234pvTs定容加热循环的计算1234Ts吸热量1v32qcTT放热量(取绝对值）2v41qcTT热效率12241t1113211wqqqTTqqqTT定容加热循环的计算(续1)1234Ts热效率41t321TTTT411322111TTTTTT1321124kTTvTvT11212111kTTvv111k定容加热循环的计算(续2)t11111kkk1t111ktk汽油易爆燃一般汽油机5~10一般汽油机效率低于柴油机的效率但汽油机小巧1421柴油机预胀比柴油机与低速柴油机循环图示12345pv1234pv柴油机，压燃式低速柴油机，压燃式需压气机雾化油1定容增压比定压加热循环（狄塞尔Diesel循环)1234pv1234Ts定压加热循环的计算1234Ts吸热量1p32qcTT放热量(取绝对值）2v41qcTT热效率122t1111wqqqqqq定压加热循环的计算(续)热效率t111(1)kkkt1.522.5t已被淘汰需附加压气机雾化油§5-2活塞式内燃机几种循环的比较比...