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1、第十章动力循环1 .基本概念热机:将热能转化为机械能的设备叫做热力原动机,简称热机。动力循环:热机的工作循环称为动力循环。根据热机所用工质的不同,动力循环可分为 蒸汽动力循环和燃气动力循环两大类。朗肯循环(Rankine Cycle):由可逆绝热压缩过程、定压加热过程、可逆绝热膨胀过程、 定压冷却过程组成的热力循环,主要工质为水。若使用有机工质,则为有机朗肯循环(Organic Rankine Cycle,简称 ORC)抽汽回热循环:分级抽取汽轮机中的蒸汽加热低温段的水,提高平均吸热温度,从而提 高水蒸气动力循环的热效率。再热循环:为了克服汽轮机尾部蒸汽湿度过大造成的危害,将汽轮机高压段中膨胀
2、到一 定压力的蒸汽重新引到锅炉的中间加热器(称为再热器)加热升温,然后再送入汽轮机使之 继续膨胀做功。奥托循环:定容加热理想循环是汽油机实际工作循环的理想化,又称为奥托循环。理论 上,由可逆绝热压缩过程、定容加热过程、可逆绝热膨胀过程、定容冷却过程组成。狄塞尔(Diesel)循环:定压加热理想循环是柴油机实际工作循环的理想化。理论上, 由可逆绝热压缩过程、定压加热过程、可逆绝热膨胀过程、定容冷却过程组成。燃气轮机:燃气轮机装置是一种以空气和燃气为工质、旋转式的热力发动机。燃气轮机 装置主要由三部分组成,即燃气轮机、压气机和燃烧室。布雷顿(Brayton)循环:理论上,由可逆绝热压缩过程、定压加
3、热过程、可逆绝热膨 胀过程、定压冷却过程组成。2 .常用公式朗肯循环的热效率:收获 _ w w - w q - q广消耗=厂=_(h-h ) - (h -h)h - h13通常水泵消耗轴功与汽轮机作功量相比甚小,可忽略不计,因此七=h3,于是可简化 为h - h门 = 2t h - h13二级回热循环热效率:0q1(h - h )+(1 一。)(h- h )+(1 一。a )(h - h )161681282h h17式中hh2汽轮机入口蒸气与乏汽的焓;h6、h8 第一、第二次抽汽的焓;h7、h9 第一、第二次抽汽压力下饱和水的焓;h3乏汽压力下凝结水的焓。再热循环热效率:n = dt q1或
4、定容加热循环热效率:(h h )+(h-h )(h h )-1(h h)+(h h ?(h h )+(h h )n = dRjt(h h )+(h h )1316T ,111Tvk1T T T T 2 T1式中,8 =T称为压缩比,V2是个大于1的数,表示工质在燃烧前被压缩的程度。定压加热循环热效率:n = 1pk 1t.pk(p 1)sk1混合加热循环热效率:11人Pk 1n8k1 (人1)+k人(p1)燃气轮机的理想循环热效率:11nt = 1时房3 .重要图表图10-1朗肯循环图10-3提高初压的T-s图图10-5降低放热温度的T-s图图10-4提高初温的T-s图图10-6极限回热循环图10-7抽汽回热循环图10-8再热循环图10-10调节抽汽式热电循环排飞阀排,阀进气阀图10-11四冲程汽油机定容加热循环图图10-12柴油机定压加热循环图10-13高速柴油机的混合加热循环4I大气压力油京M/WWWM/V-i4 发电机蜃气图10-14燃气轮机装置理论循环(布雷顿循环)压气机图10-15具有回热的燃气轮机循环及其装置同热器压气机燃气粒机图10-16两级压缩、膨胀、回热燃气轮机循环装置及其T-s图叶辕式压气机 -I燃烧室回热器