工程熱力學(xué)

EngineeringThermodynamics北京航空航天大學(xué)第十章動(dòng)力循環(huán)回?zé)嵫h(huán)和再熱循環(huán)熱電循環(huán)內(nèi)燃機(jī)循環(huán)燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)空氣制冷循環(huán)熱力裝置動(dòng)力裝置：將熱量通過能量的傳遞和轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)變成人們所

需要的功的裝置。熱泵裝置：將熱量不斷地傳給系統(tǒng)以使系統(tǒng)溫度提高到所要求的某一高于環(huán)境溫度的水平，并使該系統(tǒng)溫度保持不變。制冷裝置：將熱量不斷地從系統(tǒng)排向環(huán)境以使系統(tǒng)溫度降

低到所要求的某一低于環(huán)境溫度的水平，并使

該系統(tǒng)溫度保持不變的裝置?！h(huán)—逆循環(huán)—逆循環(huán)研究內(nèi)容和研究方法研究內(nèi)容：分析各種循環(huán)的熱力性能，揭示能量利用的完善程度和影響其性能的主要因素，給出評(píng)價(jià)和改進(jìn)這些裝置熱力性能的方法。工程熱力學(xué)研究方法：先對(duì)實(shí)際動(dòng)力循環(huán)進(jìn)行抽象和理想化，形成各種理想循環(huán)進(jìn)行分析，最后進(jìn)行修正。1、將實(shí)際循環(huán)抽象和簡化為理想循環(huán)簡化程序是：先繪制出工質(zhì)的工作流程簡圖，然后根據(jù)每一設(shè)備的工作特點(diǎn)，將其中的實(shí)際工作過程用近似地或等效的可逆過程來表征。研究內(nèi)容和研究方法2、將簡化好的理想可逆循環(huán)表示在p-v圖和T-s圖上3、對(duì)理想循環(huán)進(jìn)行分析和計(jì)算4、定性分析各主要參數(shù)對(duì)理想循環(huán)的吸熱量、放熱量、凈功量的影響，進(jìn)而分析對(duì)循環(huán)熱效率的影響，并提出提高熱效率的措施。5、對(duì)理想循環(huán)的計(jì)算結(jié)果引入必要的修正6、對(duì)實(shí)際循環(huán)進(jìn)行熱力學(xué)第二定律分析燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)簡單燃?xì)廨啓C(jī)定壓加熱循環(huán)——Brayton循環(huán)Brayton循環(huán)熱效率因?yàn)椋?－2，3－4為定熵過程所以：定義壓比：提高Brayton循環(huán)熱效率的途徑改變循環(huán)參數(shù)改變循環(huán)形式回?zé)嵩贌岫嗉?jí)壓縮，中間冷卻增壓比對(duì)循環(huán)凈功量的影響布雷頓循環(huán)的凈功量：空氣壓縮制冷循環(huán)Brayton逆循環(huán)空氣壓縮制冷循環(huán)制冷系數(shù)1－2，3－4為定熵過程：增壓比越小，制冷系數(shù)越大，循環(huán)中單位工質(zhì)的制冷量也越小。例1由不變氣源來的壓力p1=1.5MPa，溫度t1=27℃的空氣，流經(jīng)一噴管進(jìn)入壓力保持在pb=0.6MPa的某裝置中，若流過噴管的流量為3kg/s，來流速度可忽略不計(jì)，試設(shè)計(jì)該噴管？若來流速度cf1=100m/s，其他條件不變，則噴管出口流速及截面面積為多少？噴管設(shè)計(jì)問題，可以按設(shè)計(jì)步驟進(jìn)行選漸縮噴管選縮放噴管例2如圖所示，一漸縮噴管經(jīng)一可調(diào)閥門與空氣罐連接。氣罐中參數(shù)恒定為pa=500kPa，溫度ta=43℃，噴管外大氣壓力pb=100kPa，溫度為t0=27℃，噴管出口截面面積為68cm2。空氣的Rg=287J/(kg?K)，κ=1.4。

試求：（1）閥門A完全開啟時(shí)（假設(shè)無阻力），求流經(jīng)噴管的空氣流量qm1是多少？（2）關(guān)小閥門A，使空氣經(jīng)閥門后壓力降為150kPa，求流經(jīng)噴管的空氣流量qm2，以及因節(jié)流引起的作功能力損失為多少？并將此流動(dòng)過程及損失表示在T-S圖上例3兩個(gè)質(zhì)量相等、比熱容相同且為定值的物體，A物體初溫為Ta，B物體初溫為Tb，用它們作可逆熱機(jī)的有限熱源和有限冷源，熱機(jī)工作到兩物體溫度相等時(shí)為止。（1）證明平