第5章热力循环讲述介绍ppt课件.ppt

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1、第五章热力循环5.1分析循环的一般方法5.2活塞式内燃机循环5.3燃气轮机装置循环5.4基本蒸汽动力装置循环——朗肯循环5.5制冷循环5.6提高能量利用经济性的热力学措施15.1分析循环的一般方法5.1.1分析循环的目的在热力学基本定律的基础上分析循环能量转化的经济性，寻求提高经济性的方向及途径。5.1.2分析循环的一般步骤1.实际循环（复杂不可逆）抽象、简化可逆理论循环分析可逆循环影响经济性的主要因素和可能改进途径实际循环指导改善2.分析实际循环与理论循环的偏离程度，找出实际损失的部位、大小、原

2、因及改进办法25.1.3分析循环的方法1.第一定律分析法以第一定律为基础，以能量的数量守恒为立足点。2.第二定律分析法综合第一定律和第二定律从能量的数量和质量分析。熵分析法分析法熵产作功能力损失损效率5.1.4空气标准假设气体动力循环中工作流体理想气体空气定比热燃烧和排气过程吸热和放热过程燃料燃烧造成各部分气体成分及质量改变忽略不计35.2活塞式内燃机循环5.2.1活塞式内燃机实际循环的简化1．分类：按燃料：煤气机、汽油机、柴油机按冲程：二冲程、四冲程按点火方式：点燃式、压燃式开式循环；燃烧

3、、传热、排气、膨胀、压缩均为不可逆；各环节工质质量、成分稍有变化。0２．活塞式内燃机实际循环的简化4实际循环501吸气12压缩23喷油、燃烧34燃烧45膨胀作功50排气简化：引用空气标准假设燃烧2-3等容吸热+3-4定压吸热排气5-1等容放热压缩、膨胀1-2及4-5等熵过程吸、排气线重合、忽略燃油质量忽略燃气成分改变忽略5.2.2活塞式内燃机混合加热的理想循环1.混合加热理想循环6..Opv..12345.O.12345....1.p-v图及T-s图12等熵压缩；23等

4、容吸热；34定压吸热；45等熵膨胀；51定容放热特性参数：压缩比定容增压比定压预胀比Ts72.循环热效率或8利用表示9两式相除，考虑到把T2、T3、T4和T5代入求103.讨论归纳：a.吸热前压缩气体，提高平均吸热温度是提高热效率的重要措施，是卡诺循环，热力学第二定律对实际循环的指导。b.利用T-s图分析循环较方便。c.同时考虑q1和q2或T1m和T2m平均。.....15234.4’2’3’..4”..3”..Tm1Tm2不变Tm1Tm2不变Tm1Tm2不变115.2.3定压加热理想循环1

5、2讨论：c)重负荷（，q1）时内部热效率下降，除外还有因温度上升而使，造成热效率下降135.2.4定容加热理想循环1415讨论：c)重负荷（q1）时内部热效率下降，因温度上升使，造成热效率下降A470299A44727716*5.2.5活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较假设循环pmax、Tmax相同或175.3燃气轮机装置循环5.3.1燃气轮机装置简介小型燃气轮机燃气轮机18构成压气机燃烧室燃气轮机特点1.开式循环，工质流动；2.运转平稳，连续输出功；3.启动快，达满负荷快；

6、4.压气机消耗了燃气轮机产生功率的绝大部分，但功率重量比较大。用途飞机、舰船的动力载荷机组，电站峰荷机组等。195.3.2燃气轮机装置定压加热理想循环1-2等熵压缩（压气机内）2-3定压吸热（燃烧室内）3-4等熵膨胀（燃气轮机内）4-1定压放热（排气，假想换热器）循环增压比循环增温比1.循环构成202.循环热效率注意：式中T1、T2并非指高温热源，低温热源。213.分析？221-2不可逆绝热压缩；2-3定压吸热；3-4不可逆绝热膨胀；4-1定压放热。*5.3.3燃气轮机装置定压加热的实际循环231

7、.压气机绝热效率和燃气轮机相对内效率242.燃气轮机装置的内部热效率整理25讨论：增大τ是提高燃气轮机装置性能（wnet，ηi）的方向。A474299265.3.4气体动力循环热效率分析归纳：基础：方法：在T-s图上叠加、拆分等；在T-s图上与同温限卡诺循环比较；利用ηt=f(x,y,z···)的数学特性。27蒸汽及蒸汽动力装置(1)蒸汽是历史上最早广泛使用的工质，19世纪后期蒸汽动力装置的大量使用，促使生产力飞速发展，促使资本主义诞生。(2)目前世界约75%电力、国内78%电力来自火力电厂，绝大

8、部分来自蒸汽动力（常规的和核的）。(3)蒸汽动力装置可利用各种燃料。(4)蒸汽是无污染、价廉、易得的工质。5.4蒸汽动力装置基本循环——朗肯循环5.4.1概述281.水蒸气的卡诺循环水蒸气卡诺循环有可能实现，但：(1)温限小(2)膨胀末端x太小(3)压缩两相物质的困难实际并不实行卡诺循环5.4.2朗肯循环的热效率292.水蒸气朗肯循环(2)p-v及T-s图(1)流程图....123456..p1.....123465.p130??(3)朗肯循环的热效率31(4)耗汽率及耗汽量理想耗