工程热力学(清华大学)-——斯特林循环.

和相同Ts211tqq1p1m1vqqq2q相等maxpmaxT12v342mtptmtv2p和相同3p4mTs211tqq2p2m2vqqq1qmaxp2ptptmtv3m12v4v3v4p2m？？和相同，图示大小maxT1qtptmtv,,§5-3斯特林（Stirling)循环1816年提出，近20年才实施冷气室热气室加热器冷却器AB回热器1-2T压缩2-3V吸热3-4T膨胀4-1V放热斯特林循环图示12341234pvTs概括性卡诺循环核潜艇，制冷§5-4勃雷登循环（BraytonCycle）用途：航空发动机尖峰电站移动电站大型轮船勃雷登循环示意图和理想化1234压气机燃气轮机燃烧室1）工质：数量不变，定比热理想气体理想化：2）闭口循环3）可逆过程CombustionchamberCompressorTurbinepvTs12341234T-sandP-vdiagramsfortheidealBraytonCycle勃雷登循环的计算Ts1234吸热量：1p32qcTT放热量：2p41qcTT热效率：12241t1113211wqqqTTqqqTT勃雷登循环热效率的计算Ts1234热效率：41t321TTTT411322111TTTTTT112221111111kkTTTpTp1133224411kkkkTppTTppT1t,C31TT热效率表达式似乎与卡诺循环一样勃雷登循环热效率的计算Ts1234热效率：t12111kkpp定义：压比21pp111kktktPressureratio勃雷登循环净功的计算Ts1234定义：循环增温比31TT324134211111pppwcTTcTTTTTcTTTT净1111kkkkpcT对净功的影响Ts123431TT1111kkkkpwcT净3’4’当不变不变w净但T3受材料耐热限制111tkk对净功的影响Ts31TT1111kkkkpwcT净当不变太大w净3T太小ttw净存在最佳，使最大w净111tkk1T最佳增压比（w净）的求解Ts1111kkkkpwcT净令opt3T2(1)opt()kkw净1T0w净最大循环净功211optpwcT燃气轮机的实际循环Ts1234压气机：不可逆绝热压缩燃气轮机：不可逆绝热膨胀2’4’'21c12hhhh定义：压气机绝热效率燃气轮机相对内效率'34oi34hhhh燃气轮机的实际循环的净功Ts12342’4’'''314221oi34cwhhhhhhhh净净功吸热量''2113312chhqhhhh'21kkoptoicw净燃气轮机的实际循环的热效率Ts12342’4’1'''111111oikckkckwq净t热效率影响燃气机实际循环热效率的因素1'''111111oikckkckwq净t·oic't·一定，'t·一定，有最佳'optt·'optt右移和的关系'optt'optw净'optw净地面上，尺寸次要，省燃料，取'optt空中，尺寸重要，取'optw净提高t受材料耐热限制取最佳'optt有无其它途径§5-5提高勃雷登循环热效率的其他途径2若使T4T4在500oC以上134Ts4p不可能如果T4T2预热空气，回热一、回热Regeneration勃雷登循环回热示意图1234压气机燃气轮机燃烧室回热器4R2ARegenerator回热在Ts图上的表示2134Ts4R2R2A理想回热：实际回热:定义：回热度2222ARhhhh一般取0.6~0.9tt1wq净回简2R4R2AEffectiveness压气机间冷intercooling的图示1234燃气轮机燃烧室间冷器5压气机62’Intercooler压气机间冷在Ts图上的表示2134Ts2’65ABt1wq净间12341和62’256联合工作tt间简ww间简ABt1A1Bwwqq净净间？结论：间冷＋回热示意图134燃气轮机燃烧室间冷器5压气机62’回热器4R2RIntercoolerRegenerator间冷＋回热在Ts图上的表示2134Ts2’65tt1wq净间+回简4R2Rtt1wq净间+回回ttt间+回回简间+回回简结论：再热reheating示意图1234’压气机燃气轮机燃烧室1燃烧室23’5Reheater再热在Ts图上的表示213Ts3’4’4tt再简ww再简5结论：再热＋回热示意图1234’压气机燃气轮机燃烧室2回热器燃烧室14R2R53’Reheat-regenerativecycle再热＋回热在Ts图上的表示213Ts3’4’4结论：54R2R2t+t11qq再回回ww再+回回2qq2回再+回ttt再+回回简再+回回简再热+间冷+回热示意图1234压气机燃气轮机燃烧室2回热器间冷器燃烧室12R4R结论：再热+间冷+回热在Ts图上的表示3Ts214tt+1wq净再+间+回再回tttt再+间＋回再+回回简再+间＋回再+回回简+ww再+间+回再回2R4R无穷多级的极限情况2134Ts两个等温过程两个等压过程+回热概括性卡诺循环级数越多，越复杂，造价越高，一般2~3级Ericssoncycle第五章小结Summary燃气轮机循环：理想循环和实际循环的计算和比较活塞式内燃机循环：(特点、计算、比较)提高热效率的手段：回热间冷+回热再热+回热动力循环问题讨论(1)1、为了提高效率，燃气轮机的废气能否再继续膨胀作功，能否废气不放热再压缩再膨胀作功不能使0pp可逆时，tucww不可逆时，tucwwp0pv1234动力循环问题讨论(2)2、回热器能否装在压气机前t简Ts1234w净1’2’动力循环问题讨论(3)3、能否先加热，后压缩Ts0w净动力循环问题讨论(4)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第五章完EndofChapterFive