山西能源学院：《工程热力学》课程教学资源（PPT课件）第九章 气体动力循环（活塞式内燃机理想循环）

工程热力学第九章气体动力循环

工程热力学 第九章 气体动力循环

PART 03活塞式内燃机理想循环

活塞式内燃机理想循环 PART 03

活塞式内燃机理想循环>混合加热理想循环（萨巴德循环）1、p-v图、T-s图912、热效率收益c(T,-T)(T -T)Wnet-11Nt =代价-(T-T)+x(T-T)C(T,-T,)+c,(T-T)4141

9-3 活塞式内燃机理想循环 1、p - v 图、T - s 图 p v 0 1 5 3 4 2 s s 3 5 T s 0 2 1 v v 4 p q1 q2 2、热效率 𝜼𝐭 = 收益 代价 ➢ 混合加热理想循环 (萨巴德循环) net 1 w q = ( ) ( ) ( ) 5 1 3 2 4 3 1 T T T T T T  − − − + − = 2 1 1 q q = − ( ) ( ) ( ) 5 1 3 2 4 3 1 V V p c T T c T T c T T − = − − + − 活塞式内燃机理想循环

活塞式内燃机理想循环>混合加热理想循环（萨巴德循环）(T,-T)热效率：n=1(T,-T)+x(T, -T)分析影响因素，引入=Ter-× 1-2定炳过程：T, =T压缩比 P3= aT, =TAe*-1X2-3定容过程：T =T元定容增压比山山 =pT =Tae-p※3-4定压过程：T =T定压预胀比OVPs =Tap*5-1定容过程：T，=TD.pk - 1热效率 : nt=1 - ek-{[(a-1) + ka(p-1]

9-3 活塞式内燃机理想循环 3 5 T s 0 2 1 v v 4 p q1 q2 ( ) ( ) ( ) 5 1 t 3 2 4 3 1 T T T T T T   − = − − + − 分析影响因素，引入 1 1 1 2 1 1 2 v T T T v    − −   = =      1-2 定熵过程： 𝜂t = 1 − 𝜆𝜌 𝜅 − 1 𝜀 𝜅−1 热效率： 𝜆 − 1 + 𝜅𝜆 𝜌 − 1 p v 0 1 5 3 4 2 s 热效率： s 5 5 1 1 1 p T T T p   5-1 定容过程： = =  3 1 3 2 2 1 2 p T T T T p    −  2-3 定容过程： = = = 4 1 4 3 3 1 3 v T T T T v     −  3-4 定压过程： = = = 压缩比 定容增压比 定压预胀比 1 2 3 2 4 3 v v p p v v    = = = 活塞式内燃机理想循环 ➢ 混合加热理想循环 (萨巴德循环)

活塞式内燃机理想循环>混合加热理想循环（萨巴德循环）DApk - 1热效率： nt=1-Ok-1[(a - 1) + a(p - 1)]可见：绝热指数定值0.720.74n.0.60.68、p一定时 : ε1、nT0.6421-1021-15&、p 一定时 : 个、nT2.50.600.56AML4、一定时 : pT、nl1100.5224118M222610121o202614824提高热效率的措施理想化1.尽量减小不可逆损失2.增大压缩比ε= 16 ↑ 253.增加定容增压比4.减少定压预胀比

9-3 活塞式内燃机理想循环 可见：绝热指数 定值 、 一定时：  ↑、t↑ 、 一定时：  ↑、t↑ 、 一定时：  ↑、t↓ 提高热效率的措施 1. 尽量减小不可逆损失 理想化 2. 增大压缩比  = 16 ↑ 25 3. 增加定容增压比 4. 减少定压预胀比 3 5 T s 0 2 1 v v 4 p q1 q2 p v 0 1 5 3 4 2 s 热效率： s 𝜂t = 1 − 𝜆𝜌 𝜅 − 1 𝜀 𝜅−1 𝜆 − 1 + 𝜅𝜆 𝜌 − 1 活塞式内燃机理想循环 ➢ 混合加热理想循环 (萨巴德循环)

活塞式内燃机理想循环>定压加热理想循环（狄塞尔循环）1、p-v图、T-s图p(p2(3),2(3)9S2、热效率^=1ap*-1pk-1n.=1- e-[(α-1) + ka(p-1)]nt = 1 -00k-1k(p - 1)

9-3 活塞式内燃机理想循环 ➢ 定压加热理想循环 (狄塞尔循环) p v 1 5 2(3) 4 s s 0 4 T s 0 2(3) 1 v 5 p q1 q2 ( ) ( ) t 1 1 1 1 1         − − = −   − + −   𝜂t = 1 − 𝜌 𝜅 − 1 𝜀 𝜅−1𝜅 𝜌 − 1  = 1 1、p - v 图、T - s 图 2、热效率 活塞式内燃机理想循环

活塞式内燃机理想循环>定压加热理想循环（狄塞尔循环）P热效率2(3)2(3)pk-1nt = 1 -k-1(p -1)s提高热效率的措施可见：绝热指数x定值1.尽量减小不可逆损失理想化p一定时 : T、nT2.增大压缩比6= 16 个 25 一定时:p、nl3.减少定压预胀比

9-3 活塞式内燃机理想循环 可见：绝热指数 定值 ρ 一定时：  ↑、t↑  一定时：  ↑、t↓ 提高热效率的措施 1. 尽量减小不可逆损失 理想化 2. 增大压缩比  = 16 ↑ 25 3. 减少定压预胀比 p v 1 5 2(3) 4 s s 0 4 T s 0 2(3) 1 v 5 p q1 q2 热效率 𝜂t = 1 − 𝜌 𝜅 − 1 𝜀 𝜅−1𝜅 𝜌 − 1 活塞式内燃机理想循环 ➢ 定压加热理想循环 (狄塞尔循环)

活塞式内燃机理想循环>定容加热理想循环（奥托循环）1、p-v图、T-s图3(4)3 (4)2、热效率p=1ap-11n=1-nt = 1 e*-i[(a-1)+ xa(p-1)ek-1

9-3 活塞式内燃机理想循环 ➢ 定容加热理想循环 (奥托循环) p v 0 2 3 (4) 5 1 S S 3(4) 5 T s 0 2 1 v v q1 q2 𝜂t = 1 − 1 𝜀 𝜅−1 1、p - v 图、T - s 图 2、热效率 ( ) ( ) t 1 1 1 1 1         − − = −   − + −    = 1 活塞式内燃机理想循环

活塞式内燃机理想循环3(4)3 (4)>定容加热理想循环（奥托循环）S1热效率nt = 1Sk-1C可见：0.72绝热指数K定值T、nt0.68X-1.4n.x-1.350.64x1.36定值 ↑、 nTx1.250.600.56提高热效率的措施0.522-100.48理想化1.尽量减小不可逆损失0.441222lo141618202426G爆燃2. 增大压缩比= 9 个 15

9-3 活塞式内燃机理想循环 热效率 可见： 绝热指数 定值  ↑、t↑  定值  ↑、t↑ 提高热效率的措施 p v 0 2 3 (4) 5 1 S S 3(4) 5 T s 0 2 1 v v q1 q2 𝜂t = 1 − 1 𝜀 𝜅−1 1. 尽量减小不可逆损失 理想化 2. 增大压缩比  = 9 ↑ 15 爆燃 活塞式内燃机理想循环 ➢ 定容加热理想循环 (奥托循环)

PART 04各种理想循环的比较

各种理想循环的比较 PART 04