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 06提高循环热效率的措施
提高循环热效率的措施 PART 06
提高热效率措施>回热1、理想回热循环D92B燃气轮机压气机2(7)3燃烧室发电机热回GC排气回热条件：T > T
3 9-7 提高燃气轮机装置循环热效率措施 B C T 排气 1 2 G 4 燃气轮机 发电机 压气机 燃烧室 3 1、理想回热循环 5 6 (7) T s 1 2 3 4 q1 q2 0 p p T s 1 2 3 4 q1 q2 5 6 0 p p 回 热 回热条件： 4 2 T T ➢ 回热 提高热效率措施
提高热效率措施>回热1、理想回热循环W.B燃气轮机压气机2(7）燃烧室发电机CG排气福极限回热：n.=1- =1-- =1--h, -hsT-T中Ai
4 9-7 提高燃气轮机装置循环热效率措施 极限回热： T s 1 2 3 4 q1 q2 5 6 0 p p B C T 排气 1 2 G 4 燃气轮机 发电机 压气机 燃烧室 3 5 6 (7) 2 t 1 1 q q = − 6 1 3 5 1 h h h h − = − − 6 1 3 5 1 T T T T = − − − 提高热效率措施 ➢ 回热 1、理想回热循环
提高热效率措施>回热1、理想回热循环-h-h =1-T-T极限回热 :n,=1-=1T-Th,-hsAi￥92考虑到换热效率hz - h2T- - T2回热度OEh4 - hzT4- T2n. =1-=1- (h4-h)-(h-h) =1-(T-)-(T, -)h, -h.T, -T,A1
5 T s 1 2 3 4 q1 q2 5 6 0 p p 9-7 提高燃气轮机装置循环热效率措施 7 考虑到换热效率 ( 4 1 7 2 ) ( ) ( 4 1 7 2 ) ( ) 2 t 1 3 7 3 7 1 1 1 q h h h h q h T T T T h T T − − − − − = − = − − − − = − 极限回热： 6 1 6 1 3 2 t 1 3 5 5 1 1 1 q h h q h T h T T T − − − − = − − − = = 𝝈 = 𝒉𝟕 − 𝒉𝟐 𝒉𝟒 − 𝒉𝟐 = 𝑻𝟕 − 𝑻𝟐 𝑻𝟒 − 𝑻𝟐 回热度 提高热效率措施 ➢ 回热 1、理想回热循环
提高热效率措施>回热1、理想回热循环W燃气轮机压气机82(7)燃烧室发电机GCT192排气Sh, -h,T-T回热度：α：h.-hz.T-Tn. =1-=1-(hy-h) (h-h) =1- (T-)-(T, -)h, -h,T -T,q
6 9-7 提高燃气轮机装置循环热效率措施 回热度： 7 2 7 2 4 2 4 2 h h T T h h T T − − = = − − T s 1 2 3 4 q1 q2 5 6 7 0 2' 4' p p ( 4 1 7 ) ( ) ( 4 1 7 2 ) ( ) 2 t 1 7 3 2 3 7 1 1 1 q h h h h q h T h T T T T T − − − − − − = − = = − − − − B C T 排气 1 2 G 4 燃气轮机 发电机 压气机 燃烧室 3 5 6 (7) 提高热效率措施 ➢ 回热 1、理想回热循环
提高热效率措施2.在回热的基础上分级压缩，中间冷却和分级膨胀，中间再热RegeneratoroWReheateCombustiorChamberCompressor3Compressorll5.22TurbinelTurbinellIntercoolerhs-hT-T回热度：T:h, -hT-Tn =1--1-(5-4)-(%-h)+(4-4)-1-(5-T)-(-)+(f-)(h. - h,)+(h, - h,)(T-T)+(T -T)41
7 9-7 提高燃气轮机装置循环热效率措施 2. 在回热的基础上分级压缩，中间冷却和分级膨胀，中间再热 1 Combustion Chamber wnet Turbine I Turbine II Reheater Intercooler 2 3 4 5 6 7 8 9 10 Compressor II Compressor I Regenerator ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 2 9 1 5 4 2 3 9 1 5 4 2 3 t 1 6 5 8 7 6 5 8 7 1 1 1 q h h h h h h q h h h T T T T T T h T T T T − − − + − − − − − − + − = − = − = − + − + − s 1 q2 T 0 p q1 p 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 回热度： 5 4 5 4 9 4 9 4 h h T T h h T T − − = = − − 提高热效率措施
例题例1.内燃机混合加热循环的T-s图如图所示。已知p,=97kPa，t,=28C，V=0.084m3压缩比-15，循环最高压力p3=6.2MPa，循环最高温度t=1320℃C，工质视为空气。试计算：（1）循环各状态点的压力、温度和容积：(2)循环热效率；(3）循环吸热量；1(4)循环净功量-
8 例1.内燃机混合加热循环的T-s图如图所示。已知p1=97kPa，t1=28oC，V1=0.084m3 ， 压缩比=15，循环最高压力p3=6.2MPa，循环最高温度t4=1320oC，工质视为 空气。 试计算：(1) 循环各状态点的压力、温度和容积； (2) 循环热效率； (3) 循环吸热量； (4) 循环净功量 s T 0 1 2 3 4 5 例 题
例题解已知：p,=97kPa，t=28C，V=0.084m3，8=15，p;=6.2MPa，t=1320C(1)循环各状态点的基本状态参数点1 : P, = 97kPa; t, =28 °C; V, = 0.084m3(图) =429 kPa T,=T -(== 0.0056m2点2：V=889.2KP, = P,V点3: P, =6.2 MPa V, =V, = 0.0056 m2 T, =T, P =1282.17 KP24点4：=0.006955mT =1593K P= P, =6.2MPa V =VI=189.5kPaT,=TV,=V,=0.084m3点5 : P, = P4=588.1K
9 解 已知 ：p1=97kPa，t1=28oC，V1=0.084m3 ，=15，p3=6.2MPa，t4=1320oC。 s T 0 1 2 3 4 5 (1) 循环各状态点的基本状态参数 o 3 1 1 1 点1： p t V = = = 97 kPa; 28 C; 0.084 m 1 1 1 1 3 2 2 1 2 1 2 2 0.0056 m 4298 kPa 889.2 K V V V V p p T T V V − = = = = = = 点2： 3 3 3 3 2 3 2 2 6.2 MPa 0.0056 m 1282.17 K p p V V T T p 点3： = = = = = 4 3 4 4 3 4 3 3 1593 K 6.2 MPa 0.006955 m T T p p V V T 点4： = = = = = 1 4 4 3 5 4 5 4 5 1 5 5 189.5 kPa 588.1K 0.084 m V V p p T T V V V V − = = = = = = 点5： 例 题
例题解已知：p,=97kPa，t,=28C，V,=0.084m3，=15，p,=6.2MPa，t=1320C。(2)循环热效率(T-T)ap*-1n.=1-(T, -)+x(T,-T)=1--[(a-1)+ x(p-1)(3）循环吸热量m=PYQ, =Qi,r +Qi, = m[c(T, -T,)+c,(T-T)]R.T(4)循环净功量Wnet = nt ·Q, = Q-Q,=Q,-mcv(T, -T)1
10 解 已知 ：p1=97kPa，t1=28oC，V1=0.084m3 ，=15，p3=6.2MPa，t4=1320oC。 s T 0 1 2 3 4 5 (2) 循环热效率 ( ) ( ) ( ) ( ) ( ) 5 1 t 1 3 2 4 3 1 1 1 1 1 T T T T T T − − − = − = − − + − − + − (3) 循环吸热量 ( ) ( ) 1 1 1 1, 1, 3 2 4 3 g 1 V p V p p V Q Q Q m c T T c T T m R T = + = − + − = (4) 循环净功量 W Q Q Q Q mc T T net t 1 1 2 1 5 1 = = − - = - V ( ) 例 题