热力学第五章2

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1、5-45-4 勃雷登循环勃雷登循环（Brayton Cycle）用途：用途：航空发动机航空发动机 尖峰电站尖峰电站 移动电站移动电站 大型轮船大型轮船勃雷登循环示意图和理想化勃雷登循环示意图和理想化1234压气机压气机燃气轮机燃气轮机燃烧室燃烧室1）工质：数量不变，定比热工质：数量不变，定比热理想气体理想气体理想化：理想化：2）闭口闭口 循环循环3）可逆过程可逆过程勃雷登循环图示勃雷登循环图示pvTs12341234勃雷登循环的计算勃雷登循环的计算Ts1234吸热量：吸热量：放热量：放热量：热效率：热效率：勃雷登循环热效率的计算勃雷登循环热效率的计算Ts1234热效率：热效率：热效率表达式似乎

2、与卡诺循环一样热效率表达式似乎与卡诺循环一样勃雷登循环热效率的计算勃雷登循环热效率的计算Ts1234热效率：热效率：定义：定义：压比压比勃雷登循环净功的计算勃雷登循环净功的计算Ts1234定义：定义：循环增温比循环增温比对净功的影响对净功的影响Ts123434当当 不变不变不变不变但但T3 受材料耐热限制受材料耐热限制对净功的影响对净功的影响Ts当当 不变不变太大太大太小太小存在最佳存在最佳 ，使，使 最大最大最佳增压比最佳增压比 （w净净）的求解）的求解Ts令令最大循环净功最大循环净功燃气轮机的实际循环燃气轮机的实际循环Ts1234压气机：压气机：不可逆不可逆绝热压缩绝热压缩燃气轮机：燃气轮

3、机：不可逆不可逆绝热膨胀绝热膨胀24定义：定义：压气机绝热效率压气机绝热效率燃气轮机相对内效率燃气轮机相对内效率燃气轮机的实际循环的净功燃气轮机的实际循环的净功Ts123424净功净功吸热量吸热量燃气轮机的实际循环的热效率燃气轮机的实际循环的热效率Ts123424热效率热效率影响燃气机实际循环热效率的因素影响燃气机实际循环热效率的因素一定，一定，一定，有最佳一定，有最佳 右移右移和和 的关的关系系地面上，尺寸次要，省燃料，取地面上，尺寸次要，省燃料，取空中，尺寸重要，取空中，尺寸重要，取提高提高受受材料耐热限制材料耐热限制取取最佳最佳有无其有无其它途径它途径5-55-5 提高勃雷登循环热效率的

4、其他途径提高勃雷登循环热效率的其他途径2若使若使T4T4 在在500oC以上以上134Ts不可能不可能如果如果T4T2预热空气，预热空气，回热回热一、一、回热回热勃雷登循环勃雷登循环回热示意图回热示意图1234压气机压气机燃气轮机燃气轮机燃烧室燃烧室回热器回热器4R2A回热在回热在Ts 图上的表示图上的表示2134Ts4R2R2A理想回热：理想回热：实际回热实际回热:定义：定义：回热度回热度一般取一般取0.60.92R 4R2A压气机间冷的图示压气机间冷的图示1234燃气轮机燃气轮机燃烧室燃烧室间冷器间冷器5压气机压气机62压气机间冷在压气机间冷在Ts图上的表示图上的表示2134Ts265AB

5、12341和和62256联合工作联合工作？结论：结论：间冷回热示意图间冷回热示意图134燃气轮机燃气轮机燃烧室燃烧室间冷器间冷器5压气机压气机62回热器回热器4R2R间冷回热在间冷回热在Ts图上的表示图上的表示2134Ts2654R2R结论：结论：再热示意图再热示意图1234压气机压气机燃气轮机燃气轮机燃烧室燃烧室1燃烧室燃烧室235再热在再热在Ts图上的表示图上的表示213Ts3445结论：结论：再热回热示意图再热回热示意图1234压气机压气机燃气轮机燃气轮机燃烧室燃烧室2回热器回热器燃烧室燃烧室14R2R53再热再热回热回热在在Ts图上的表示图上的表示213Ts344结论：结论：54R2R

6、再热再热+间冷间冷+回热示意图回热示意图1234压气机压气机燃气轮机燃气轮机燃烧室燃烧室2回热器回热器间冷器间冷器燃烧室燃烧室12R4R结论：结论：再热再热+间冷间冷+回热回热在在Ts图上的表示图上的表示3Ts2142R4R无穷多级的极限情况无穷多级的极限情况2134Ts两个等温过程两个等温过程两个等压过程两个等压过程+回热回热概括性卡诺循环概括性卡诺循环级数越多，越复杂，造价越高，一般级数越多，越复杂，造价越高，一般23级级第五章第五章 小小 结结燃气轮机循环：燃气轮机循环：理想循环和实际循环的计算理想循环和实际循环的计算 和比较和比较活塞式内燃机循环：活塞式内燃机循环：(特点、计算、比较特

7、点、计算、比较)提高热效率的手段：提高热效率的手段：回热回热 间冷间冷+回热回热 再热再热+回热回热动力循环问题讨论动力循环问题讨论(1)1、为了提高效率，燃气轮机的废气能否再继续为了提高效率，燃气轮机的废气能否再继续膨胀作功，能否废气不放热再压缩再膨胀作功膨胀作功，能否废气不放热再压缩再膨胀作功不能使不能使可逆时，可逆时，不可逆时，不可逆时，p0pv1234动力循环问题讨论动力循环问题讨论(2)2、回热器能否装在压气机前回热器能否装在压气机前Ts123412动力循环问题讨论动力循环问题讨论(3)3、能否先加热，后压缩能否先加热，后压缩Ts动力循环问题讨论动力循环问题讨论(4)动力循环的一般规律动力循环的一般规律:任何动力循环都是以消耗任何动力循环都是以消耗热能热能为为代价代价 以以作功作功为为目的目的升压升压是前提是前提加热加热是手段是手段作功作功是目的是目的放热放热是必须是必须顺序不可变顺序不可变步骤不可缺步骤不可缺