第九章气体动力循环第九章气体动力循环能源与动力学院毛军逵研究目标:研究目标:分析以气体为工质的内燃机分析以气体为工质的内燃机循环、燃气轮机循环的热力性能,揭示循环、燃气轮机循环的热力性能,揭示能量利用的完善程度与影响其性能的主能量利用的完善程度与影响其性能的主要因素,给出评价和改进这些装置热力要因素,给出评价和改进这些装置热力性能的方法与措施。性能的方法与措施。99--11循环分析的目的与循环分析的目的与一般方法一般方法一、分析循环的一、分析循环的目的目的::在热力学基本定律的基础上分析循环过程中能量转换的经济性,寻求提高经济性的方向及途径。二、分析动力循环的一般步骤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、原因及改进办法分析循环的步骤分析循环的步骤::1.1.将实际循环抽象和简化为理想循环将实际循环抽象和简化为理想循环任何实际热力装置中的工作过程都是不可逆的,且十分复杂。为了进行热力分析,需要建立实际循环相对应的热力学模型,即理想的可逆循环代替实际不可逆循环。如将实际不可逆的燃烧过程简化为可逆的吸热过程…分析循环的步骤分析循环的步骤::2.2.将简化好的理想可逆循环表示在将简化好的理想可逆循环表示在p-vp-v、、T-sT-s图上图上3.3.对理想循环进行分析计算对理想循环进行分析计算计算循环中有关状态点(如最高压力点、最高温度点)的参数,与外界交换的热量、功量以及循环热效率或工作系数。4.探讨提高循环效率的途径5.5.对理想循环的计算结果引入必要的修正对理想循环的计算结果引入必要的修正分析动力循环的一般方法分析动力循环的一般方法以气体动力循环为例:方法:1)第一定律分析法数量的角度2)第二定律分析法品质的角度燃烧从高温热源吸热排气向低温热源放热工作流体理想气体气体性质与空气相同熵分析法火用分析法9-29-2活塞式内燃机循环活塞式内燃机循环活塞式内燃机分类:活塞式内燃机分类:按燃料:煤气机、汽油机和柴油机;按点火方式:点燃式和压燃式;按冲程:四冲程和二冲程四冲程高速柴油机工作过程四冲程高速柴油机工作过程1230—1吸入空气pV一般n=1.34~1.37柴油自燃t=335℃p02'01—2′多变压缩p2′=3~5MPat2'=600~800℃2′喷入柴油2开始燃烧2—3迅速燃烧,近似Vp↑5~9MPa123453—4边喷油,边膨胀pVp01'2'0t4可达1...