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 气体动力循环分析计算 气体动力循环分类 航空发动机（叶轮式燃气循环） 四冲程柴油机工作原理 四冲程高速柴油机工作过程(P-V图) 活塞式内燃机实际循环简化 四冲程高速柴油机的理想化 活塞式内燃机的理想循环 分析循环吸热量，放热量，热效率和功量 混合加热理想循环的计算 二、定容加热循环（奥图OTTO循环)汽油机（点燃式） 柴油机与汽油机动力循环图示 定容加热循环（奥图OTTO循环) 定容加热循环的计算 定容加热循环的计算 三、定压加热循环（狄塞尔Diesel循环) 高速柴油机与低速柴油机循环图示 定压加热循环（狄塞尔Diesel循环) 定压加热循环的计算 定义几个指标性参数 理想混合加热循环的计算 理想混合加热循环的计算 各因素对混合加热循环的影响 各因素对混合加热循环的影响 定容加热循环的计算 定压加热循环的计算 活塞式内燃机循环比较 一、ε和q1相同 二、pmax和Tmax相同 三、 pmax和q1相同 燃气轮机装置循环 勃雷顿循环（Brayton Cycle） 航空发动机 尖峰电站或移动电站 一、燃气轮机装置简介 二、燃气轮机装置定压加热理想循环——布雷顿循环 布雷登循环的计算 布雷顿循环热效率的计算 布雷顿循环热效率的计算 布雷顿循环净功的计算 对净功的影响 对净功的影响 最佳增压比 （w净）的求解 燃气轮机的实际循环 燃气轮机的实际循环的净功 燃气轮机的实际循环的热效率 影响燃气机实际循环热效率的因素 和 的关系 提高布雷顿循环热效率的其他途径 布雷顿循环回热示意图 回热在Ts 图上的表示 压气机间冷的图示 压气机间冷在Ts图上的表示 压气机间冷热效率的推导 间冷＋回热示意图 间冷＋回热在Ts图上的表示 再热示意图 再热在Ts图上的表示 再热＋回热示意图 再热＋回热在Ts图上的表示 再热+间冷+回热示意图 再热+间冷+回热在Ts图上的表示 无穷多级的极限情况 分析总结 动力循环问题讨论(1) 动力循环问题讨论(2) 动力循环问题讨论(3) 动力循环问题讨论(4) 斯特林（Stirling)循环 斯特林循环图示 1 3 4 燃气轮机 燃烧室 间冷器 5 压气机 6 2’ 回热器 4R 2R 2 1 3 4 T s 2’ 6 5 4R 2R 结论： 1 2 3 4’ 压气机 燃气轮机 燃烧室1 燃烧室2 3’ 5 2 1 3 T s 3’ 4’ 4 5 结论： 1 2 3 4’ 压气机 燃气轮机 燃烧室2 回热器 燃烧室1 4R 2R 5 3’ 2 1 3 T s 3’ 4’ 4 结论： 5 4R 2R 1 2 3 4 压气机 燃气轮机 燃烧室2 回热器 间冷器 燃烧室1 2R 4R 结论： 3 T s 2 1 4 2R 4R 2 1 3 4 T s 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 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 1 2 3 4 5 T s 热效率 1、当 、 不变 受气缸材料限制 一般柴油机 潜艇用氦气，k=1.66 2、当 不变 注意： 图示的研究方法 不必记忆 的复杂式 1 2 3 4 5 p v 汽油易爆燃 一般汽油机 一般柴油机效率高于汽油机的效率 但汽油机小巧 热效率 当 不变 当 不变 已被淘汰 比较的条件 压缩比 吸热量 反映气缸结构尺寸、工艺材料 反映作功量（马力） 最高压力 反映材料耐压、壁厚、成本 最高温度 反映材料耐温 比较的对象： 混合加热，定容加热，定压加热 T s 平均温度法 3m 4m 1 2 3v 4v 3p 4p T s 相等 1 2v 3 4 2m 2p 3p 4m T s 2p 3m 1 2v 4v 3v 4p 2m ？？ 和 相同，图示 大小 用途： 航空发动机 尖峰电站 移动电站 大型轮船 理想化： 1 2 3 4 压气机 燃气轮机 燃料 1）工质：数量不变，定比热理想气体 2）闭口 ? 循环 3）可逆过程 燃烧室 p v T s 1 2 3 4 1 2 3 4 T s 1 2 3 4 吸热量： 放热量： 热效率： T s 1 2 3 4 热效率： 热效率表达式似乎与卡诺循环一样 T s 1 2 3 4 热效率： 定义： 循环增压比 T s 1 2 3 4 定义： 循环增温比 T s