熱工基礎(chǔ)與應(yīng)用 (第4版)課件：氣體動(dòng)力裝置及循環(huán)

氣體動(dòng)力裝置及循環(huán)內(nèi)燃機(jī):

汽油機(jī)柴油機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)單缸內(nèi)燃機(jī)§16-1內(nèi)燃機(jī)的基本結(jié)構(gòu)及其應(yīng)用多缸內(nèi)燃機(jī)大功率內(nèi)燃機(jī)星型內(nèi)燃機(jī)汽油機(jī)柴油機(jī)星型內(nèi)燃機(jī)工作原理圖汽油機(jī)柴油機(jī)0－1’吸氣1’

－2壓縮2－3燃燒放熱４－1’’－０排氣閥打開，排氣3－4膨脹作功§16-2汽油機(jī)循環(huán)一、汽油機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)二、循環(huán)的簡(jiǎn)化及理想循環(huán)(1)、忽略進(jìn)排氣壓差(2)、循環(huán)中工質(zhì)具有空氣的熱性質(zhì)。(3)、燃燒放熱過(guò)程簡(jiǎn)化為外熱源供熱，放熱簡(jiǎn)化為定容放熱。(4)、壓縮和膨脹簡(jiǎn)化為可逆絕熱

經(jīng)簡(jiǎn)化后，變?yōu)橛啥€(gè)定容過(guò)程和兩個(gè)定熵過(guò)程組成的閉式循環(huán)。此循環(huán)稱為定容加熱理想循環(huán)(Ottocycle)。p－v

及T－s圖循環(huán)計(jì)算循環(huán)熱效率１４３２pvss１２３４Tsvv定容加熱理想循環(huán)熱效率分析§16-3柴油機(jī)循環(huán)汽油機(jī)柴油機(jī)一、柴油機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)0－1’吸氣1’

－2壓縮，2’開始噴油2－3－4

燃燒放熱5－1’’－０排氣閥打開，排氣4－5膨脹作功二、循環(huán)的簡(jiǎn)化及理想循環(huán)(1)、忽略進(jìn)排氣壓差

(2)

、循環(huán)中工質(zhì)具有空氣的熱性質(zhì)。(3)

、燃燒放熱過(guò)程簡(jiǎn)化為外熱源供熱，放熱簡(jiǎn)化為定容放熱。(4)

、壓縮和膨脹簡(jiǎn)化為可逆絕熱經(jīng)簡(jiǎn)化后，變?yōu)橛啥€(gè)定容過(guò)程、一個(gè)定壓過(guò)程和兩個(gè)定熵過(guò)程組成的閉式循環(huán)。此循環(huán)稱為混合加熱理想循環(huán)。(DieselCycle)p－v

及T－s圖循環(huán)計(jì)算循環(huán)熱效率１４３２pvss5定義三個(gè)參數(shù)Ts１２45vvp3熱效率的表達(dá)式如下三、（定壓加熱）柴油機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)0－1’吸氣1’

－2壓縮2－3燃燒放熱４－1’’－０排氣閥打開，排氣3－4膨脹作功p－v

及T－s圖循環(huán)計(jì)算循環(huán)熱效率１４３２pvssTs１２4vp3四、三種理想循環(huán)的比較1、壓比ε相同、吸熱量qH相同的比較面積23562=面積22’3’5’62=面積23”5”62=q1面積14561<面積14’5’61

<面積14”5”612、循環(huán)最高壓力pmax相同、循環(huán)量高溫度Tmax相同的比較循環(huán)吸熱量qH為面積面積2”3652”>面積2’3’652’>面積23652§16-4燃?xì)廨啓C(jī)裝置基本結(jié)構(gòu)燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電廠

優(yōu)點(diǎn)是裝機(jī)快、起停靈活，多用于電網(wǎng)調(diào)峰和交通、工業(yè)動(dòng)力系統(tǒng)。目前的最高效率的開式循環(huán)系統(tǒng)是GE公司LM6000PC輕型燃?xì)廨啓C(jī)，效率為43%。燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電裝置航空發(fā)動(dòng)機(jī)一、實(shí)際工作循環(huán)§16-5燃?xì)廨啓C(jī)定壓加熱理想循環(huán)（BraytonCycle）二、簡(jiǎn)單燃?xì)廨啓C(jī)裝置的理想循環(huán)

－－布雷頓循環(huán)（BraytonCycle)qL壓氣機(jī)燃?xì)廨啓C(jī)wTwc燃燒室p1,T1p2,T2p3,T3p4,T4燃料冷卻器qH循環(huán)的p－v，T－s

圖pv1234fess1234Tsmnpp2’3’4’2”3”4”134Tsmn2循環(huán)凈功分析最佳增壓比（注意此時(shí)熱效率并不是最大值。）§16-6燃?xì)廨啓C(jī)裝置實(shí)際循環(huán)13Tsmn4’42’2fg定義燃?xì)廨啓C(jī)相對(duì)內(nèi)效率為(表達(dá)式看p273式16-7)§16-7提高燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)熱效率的措施一、回?zé)崛紵覊簹鈾C(jī)燃?xì)廨啓C(jī)wTwcp1,T1p2,T2p3,T3p4,T4p5,T5p6,T6wTwcp1,T1p2,T2p3,T3p4,T4p