《工程熱力學(xué)》第九章 氣體動(dòng)力循環(huán)

第九章氣體動(dòng)力循環(huán)(3學(xué)時(shí)）基本內(nèi)容：熱效率法分析循環(huán)；活塞式內(nèi)燃機(jī)工作原理及熱力學(xué)方法；內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)；燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)及提高熱效率的方法；增壓器及其循環(huán)；其他循環(huán)簡介基本要求：掌握分析循環(huán)熱效率的方法；理解實(shí)際工作循環(huán)合理簡化的方法；掌握內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)及提高熱效率的方法掌握；燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)及提高熱效率的方法；了解其他循環(huán)1ξ9.1活塞式內(nèi)燃機(jī)理想循環(huán)概述2一、柴油機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)及理想循環(huán)

（混合加熱循環(huán)--SabatteCycle）1、柴油機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)（下片）2、對柴油機(jī)的工作循環(huán)的簡化及抽象--混合加熱循環(huán)（SabatteCycle）混合加熱循環(huán)參數(shù)計(jì)算混合加熱循環(huán)參數(shù)關(guān)系熱效率計(jì)算及分析循環(huán)凈功計(jì)算提高循環(huán)熱效率的途徑3柴油機(jī)實(shí)際示功圖柴油機(jī)理論示功圖0-1:進(jìn)氣過程1-2：壓縮過程2-3-4：燃燒吸熱過程4-5：膨脹過程5-0：排氣過程0-1：定壓進(jìn)氣過程1-2：絕熱壓縮過程2-3：定容燃燒過程3-4：定壓燃燒過程4-5：絕熱膨脹過程5-1：定容放熱過程1-0：定壓排放過程4混合加熱循環(huán)的P-V圖與T-S圖0-1：定壓進(jìn)氣過程1-2：絕熱壓縮過程2-3：定容燃燒過程3-4：定壓燃燒過程4-5：絕熱膨脹過程5-1：定容放熱過程1-0：定壓排放過程壓縮比ε=v1/v2壓力升高比λ=P3/P2預(yù)賬比ρ=v4/v35混合加熱循環(huán)參數(shù)計(jì)算及參數(shù)關(guān)系混合加熱循環(huán)特性參數(shù)有：壓縮比ε=v1/v2；壓力升高比λ=P3/P2；預(yù)賬比ρ=v4/v36熱效率計(jì)算及分析7提高熱效率的途徑1、壓力升高比λ、預(yù)賬比ρ不變，壓縮比ε升高，ηt升高2、壓縮比ε不變；提高壓力升高比λ，降低預(yù)賬比ρ，ηt升高以P-V圖、T-S圖分析8循環(huán)凈功計(jì)算9二、汽油機(jī)或煤氣機(jī)實(shí)際工作循環(huán)及理想循環(huán)（定容加熱循環(huán)-OttoCycle）1、汽油機(jī)的實(shí)際工作循環(huán)2、對汽油機(jī)的工作循環(huán)的簡化及抽象--定容加熱循環(huán)OttoCycle3、定容加熱循環(huán)參數(shù)計(jì)算定容加熱循環(huán)參數(shù)關(guān)系熱效率計(jì)算及分析循環(huán)凈功計(jì)算提高循環(huán)熱效率的途徑10定容加熱循環(huán)OttoCycle

vPTs123412341-2：絕熱壓縮過程2-3：定容燃燒過程3-4：絕熱膨脹過程4-1：定容放熱過程11定容加熱循環(huán)參數(shù)關(guān)系12熱效率計(jì)算及分析（預(yù)賬比ρ=1）循環(huán)熱效率壓縮比ε升高，ηt升高以P-V圖、T-S圖分析！13循環(huán)凈功計(jì)算14定壓加熱循環(huán)（DiselCycle）1、循環(huán)內(nèi)容2、循環(huán)熱效率及提高循環(huán)熱效率途徑3、循環(huán)凈功計(jì)算15定壓加熱循環(huán)DieselCycle

vPTs12（3）412（3）4551-2：絕熱壓縮過程2-4：定壓燃燒過程4-5：絕熱膨脹過程5-1：定容放熱過程16熱效率計(jì)算及分析循環(huán)熱效率升高壓縮比ε，降低預(yù)賬比ρ，ηt升高以P-V圖、T-S圖分析！壓力升高比λ=117三、活塞式內(nèi)燃機(jī)各種循環(huán)的比較1、三種循環(huán)壓縮比ε相同，放熱量q2相同2、循環(huán)最高壓力Pmax及最高溫度Tmax相同以P-V圖、T-S圖分析！ηt，V>ηt,C>ηt,Pηt，P>ηt,C>ηt,V18作業(yè):9-5,9-11，9-15，9-1819ξ9.2燃?xì)廨啓C(jī)裝置循環(huán)一、概述--燃?xì)廨啓C(jī)工作過程二、定壓加熱理想循環(huán)(BryedonCycle)三、燃?xì)廨啓C(jī)裝置實(shí)際循環(huán)四、燃?xì)廨啓C(jī)回?zé)嵫h(huán)（定壓加熱回?zé)嵫h(huán)）20一、概述--燃?xì)廨啓C(jī)工作過程燃燒室壓氣機(jī)發(fā)電機(jī)燃料2341開式裝置示意圖空氣廢氣21閉式燃?xì)廨啓C(jī)裝置示意圖加熱器壓氣機(jī)燃料2341空氣冷卻器Ws22二、定壓加熱理想循環(huán)(BrydenCycle)1、定壓加熱理想循環(huán)組成2、定壓加熱參數(shù)計(jì)算3、循環(huán)熱效率計(jì)算及其提高途徑4、軸功計(jì)算及其最大值與增溫比關(guān)系231、定壓加熱燃?xì)廨啓C(jī)理想循環(huán)組成(BrydenCycle)vTs123124P431-2：絕熱壓縮過程2-3：定壓燃燒加熱過程3-4：絕熱膨脹過程4-1：定容放熱過程增壓比π=P2/P1升溫比τ=T3/T1242、定壓加熱參數(shù)計(jì)算253、循環(huán)熱效率計(jì)算及其提高途徑以P-V圖、T-S圖分析熱效率提高途徑！264、軸功計(jì)算及其最大值與增溫比關(guān)系燃?xì)廨啓C(jī)作功壓縮機(jī)耗功循環(huán)凈功W0當(dāng)W0達(dá)最大，可有增壓比選擇以P-V圖、T-S圖分析最大循環(huán)凈功獲得！27三、燃?xì)廨啓C(jī)裝置實(shí)際循環(huán)1、壓氣機(jī)實(shí)際耗功（Ws）c2、燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際輸出功（Ws）T3、燃?xì)廨啓C(jī)熱效率4、提高熱效率措施28燃?xì)廨啓C(jī)裝置實(shí)際循環(huán)vTs12312443P2’4’4’2’壓氣機(jī)絕熱效率ηCs：即ηCs=Ws/（Ws）C==（h2-h1）/（h2’-h1）燃?xì)廨啓C(jī)效率ηT：ηT=（Ws）T/Ws=（h3-h4’）/（h3-h4）29燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際作功W0壓氣機(jī)實(shí)際耗功燃?xì)廨啓C(jī)實(shí)際作功燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)凈功30燃?xì)廨啓C(jī)熱效率按定值比熱計(jì)算分析熱效率提高途徑！31四．燃?xì)廨啓C(jī)回?zé)嵫h(huán)

（定壓加熱回?zé)嵫h(huán)）1、回?zé)岬母拍睿豪脧U氣高溫余熱對進(jìn)入燃燒室前的空氣進(jìn)行預(yù)熱，以減少燃料消耗，提高熱效率的措施回?zé)岫圈蹋嚎諝庠诨責(zé)崞髦袑?shí)際得到的熱量與理想情況下得到熱量之比為回?zé)岫龋话阍?.5-0.8之間2、多級壓縮、級間冷卻回?zé)嵫h(huán)32燃?xì)廨啓C(jī)回?zé)嵫h(huán)壓氣機(jī)燃料2341空氣廢氣燃燒室56s1243增壓比π=P2/P1升溫比τ=T3/T165TW0回?zé)岫圈?3燃?xì)廨啓C(jī)回?zé)嵫h(huán)熱效率34燃?xì)廨啓C(jī)回?zé)嵫h(huán)熱效率代入各參數(shù)關(guān)系公式8-101、增大升溫比τ,ηt增加2、升溫比τ、回?zé)岫圈滩蛔?增壓比π增大,ηt有極大值352、多級壓縮、級間冷卻回?zé)嵫h(huán)36多級壓縮級間冷卻回?zé)嵫h(huán)低壓壓氣機(jī)燃料234空氣廢氣燃燒室燃?xì)廨啓C(jī)高壓級562中間冷卻器9