工程熱力學(xué)：14-氣體動力循環(huán)_B

1、第九章氣體動力循環(huán) Gas power cycles第九章 氣體動力循環(huán) 9-4. 斯特林(Stirling)循環(huán)與概括性卡諾循環(huán) 9-5. 燃?xì)廨啓C(jī)裝置 9-6. 定壓加熱理想(Brayton)循環(huán) 9-7. Brayton循環(huán)的改進(jìn) 9-8. 噴氣發(fā)動機(jī)理想循環(huán)斯特林(Stirling)循環(huán)能不能使內(nèi)部可逆循環(huán)的熱效率等于卡諾循環(huán)的熱效率？234T1s234T1s?Stirling循環(huán)回?zé)崞鱒Vregeneration1816年提出，近20年才實施(核潛艇，制冷)儲熱式回?zé)崞魈沾尚顭崞饕环N新型材料蜂窩陶瓷作為蓄熱體活塞外燃式Stirling熱機(jī)原理31B不動A向右定溫壓縮排熱ABA,B整體

2、向右定容回?zé)?4A,B整體向左定容儲熱A不動B向右定膨脹加熱陶瓷蓄熱器一種新型材料蜂窩陶瓷作為蓄熱體光氣互補(bǔ)太陽能斯特林發(fā)電系統(tǒng)方案原理回?zé)崞魉固亓謾C(jī)風(fēng)機(jī)概括性卡諾循環(huán)234T1s回?zé)崞鱪n 9-5. 燃?xì)廨啓C(jī)裝置用途： 航空發(fā)動機(jī) 尖峰電站 移動電站 大型輪船地面燃?xì)廨啓C(jī)地面燃?xì)廨啓C(jī)示意進(jìn)氣道壓氣機(jī)燃燒室渦輪排氣道渦噴航空發(fā)動機(jī)渦噴航空發(fā)動機(jī)簡圖進(jìn)氣道壓氣機(jī)燃燒室渦輪尾噴管渦扇航空發(fā)動機(jī)渦扇航空發(fā)動機(jī)示意 9-6. 定壓加熱理想(Brayton)循環(huán) 循環(huán)部件簡圖燃燒室壓氣機(jī)氣輪機(jī)燃料41進(jìn)氣排氣23閉式循環(huán)空氣標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)換熱器壓氣機(jī)氣輪機(jī)4123開式循環(huán)換熱器壓縮燃燒膨脹同時發(fā)生在不同地點工

3、質(zhì)在封閉空間連續(xù)流動定壓加熱理想(布雷頓Brayton)循環(huán)膨脹壓縮絕熱定壓吸放熱空氣標(biāo)準(zhǔn)假設(shè)1234TsPP234pSS1v假定：Brayton循環(huán)分析增壓比234pSS1v吸熱量放熱量做功Brayton循環(huán)分析耗功1234TsPP單進(jìn)出口穩(wěn)定流動假定：Brayton 循環(huán)熱效率234pSS1v循環(huán)增溫比Ts最大增溫比一定時存在循環(huán)功為零的最大增壓比，此時效率稱極限熱效率 增壓比受最大增溫比的限制最大增壓比與極限熱效率最大循環(huán)功, 最佳增壓比 ,最佳熱效率Ts最小增壓比時循環(huán)功也為零，故在最大與最小增壓比之間一定存在一增壓比使循環(huán)功達(dá)到最大，該增壓比稱最佳增壓比,此時效率稱最佳熱效率=常數(shù)最

4、大循環(huán)功與最佳增壓比的確定求在極值作解即最大循環(huán)功與最佳增壓比的確定求在極值得和提高Brayton循環(huán)熱效率就是要提高最佳增壓比，最佳增壓比又隨增溫比增大而增大，所以提高增溫比是提高循環(huán)效率的有效途徑。因壓氣機(jī)進(jìn)口溫度受大氣環(huán)境限制，提高增溫比實際就是提高氣輪機(jī)進(jìn)口溫度提高Brayton循環(huán)熱效率的途徑 9-7. Brayton循環(huán)的改進(jìn) 回?zé)?regeneration2134Ts65極限回?zé)嵫h(huán)回?zé)崞?氣輪機(jī)壓氣機(jī)燃燒室回?zé)崞?9-7. Brayton循環(huán)的改進(jìn) 中間冷卻+回?zé)?134Ts265AB4R2R？Brayton間冷回?zé)崾疽鈭D134氣輪機(jī)燃燒室間冷器5壓氣機(jī)624R2R回?zé)崞?13

5、4265AB4R2R2 9-7. Brayton循環(huán)的改進(jìn) 再熱+回?zé)幔?13Ts344544R2R再熱回?zé)崾疽鈭D1234壓氣機(jī)氣輪機(jī)燃燒室2燃燒室14R2R53回?zé)崞?13344544R2R 9-7. Brayton循環(huán)的改進(jìn) 再熱+中間冷卻+回?zé)?Ts2142R4R再熱+間冷+回?zé)崾疽鈭D124壓氣機(jī)氣輪機(jī)燃燒室2回?zé)崞鏖g冷器燃燒室12R4R32142R4R3無窮多級的極限情況2134Ts兩個等溫過程兩個等壓過程+概括性卡諾循環(huán)級數(shù)越多，越復(fù)雜，造價越高，一般23級回?zé)?98 噴氣發(fā)動機(jī)理想循環(huán)12345進(jìn)氣道壓氣機(jī)渦輪尾噴管燃燒室6燃燒室壓氣機(jī)氣輪機(jī)燃料52341進(jìn)氣道尾噴管6 98 噴氣發(fā)動機(jī)理想循環(huán)12345進(jìn)氣道壓氣機(jī)渦輪尾噴管燃燒室61246TsPP346pSS1v3552噴氣發(fā)動機(jī)理想循環(huán)的特點346p152352進(jìn)出口段技術(shù)功等于動能差循環(huán)功產(chǎn)生進(jìn)出口動能差渦輪后有很高焓值渦輪軸功近似等于壓氣機(jī)軸功吸氣燃燒壓縮排氣放熱膨脹吸熱四沖程氣油機(jī)（點燃式）的工作循環(huán)開式循環(huán)討論：2）3）第二類永動機(jī)不可能制成。 4）實際循環(huán)不可能實現(xiàn)卡諾循環(huán)，原