12气体动力循环
第12章气体动力循环讲课时间：第十一周周四
12－1循环过程概述
一、循环过程的分类（按目的分）动力循环：将热量通过能量的传递和转换，转变成人们所需要的功。
制冷循环：将热量不断地从系统排向环境以使系统温度降到所要求的某一低于环境温度的水平。热泵循环：将热量不断地传给系统使系统温度提高到所要求的某一高于环境温度的水平。
一、循环过程的分类（按循环工质分）
将动力循环进一步分为气体动力循环和蒸汽动力循环。
z气体动力循环是指流体工质在整个循环过程中均保持为气相状态
z蒸汽动力循环则是指流体工质在进行热力循环时会发生气、液相之间的转变，即在循环过程的一些设备中，工质为气态，一些设备中为液态，另一些设备中为气、液共存状态。
制冷和热泵循环也有气体和蒸气循环之分
一、循环过程的分类（按燃料燃烧方式分）根据燃料的燃烧方式，也可将动力循环分为内燃
式和外燃式。
z在内燃式动力循环中，燃气即为工质，工质吸收
的热量来自于工质自身的燃烧放热。常见的内燃
式动力循环为内燃机循环和燃气轮机循环（本章
详细介绍）。
z在外燃式动力循环中，工质自身不会燃烧，而是
需要通过外部热源（如锅炉，地热井，核反应器
或太阳能集热器等）将热量通过换热器传给工
质。常见的外燃式动力循环为蒸汽动力循环（下
一章详细介绍）
二、分析循环过程时的常用简化
实际循环过程是十分复杂的，如实际过程中的各种摩擦、设备在启动或停机时的各种不稳定和非平衡状态等。为了便于对实际过程进行理论分析，一般将实际循环抽象概括为内可逆的理想循环。
尽管此种简化方法忽略了实际情况的诸多细节，但它对于人们找出影响循环效率的主要因素和提高效率的可能措施是十分有效的，其合理性也已被实践所证明。
常用简化
?假设1：循环中无任何摩擦效应，因此不必考虑流体在管道或各种设备中流动时的压降；
?假设2：所有的热力学过程均为准静态过程，且认为流动过程是稳定的；
?假设3：连接各设备的管道是绝热的，即通过管道的散热量忽略不计
?假设4：流体流过循环中的各个设备时，一般不考虑其动能和重力势能的变化，这是因为，大多数情况下，能量守恒方程中此两项的变化数值与其它项相比很小，可忽略不计。
对于喷管或扩压管，还能用这样的假设么？
对于喷管或扩压管，则不能忽略动能的变化，因为使用它们的目的正是为了使速度（动能）发生显著改变。
两类方法所揭示的不完善部位
及损失的大小是不同的
?例如，在蒸汽动力循环中，能量损失最大的部位是凝汽器，火用损失最大的部位是锅炉。
?这是因为，凝汽器中冷、热流体的温差并不大，所以不可逆性和由此造成的火用损失并不大，而锅炉中燃料的燃烧温度和工质水的温差则很大。
由此可见，在工程应用中，为了全面反映循环的经济性，需综合应用两种方法以便同时考虑能量的数量和品质。
12－2气体动力循环的空气标准
假设
为什么需要引入空气标准假设？?常见的气体动力循环有内燃机装置中常用的狄赛尔（Diesel）循环和奥托（Otto）循环，以及燃气轮机装置中常用的布雷顿（Brayton）循环等。?均为内燃式循环，燃气即为工质，工质吸热来自于工质自身的燃烧放热。
?由于有燃料的喷入和燃烧，循环过程中工质的成分、质量会有所改变。
?此外，工质在做功后作为废气排入大气环境而并非回到其初始状态，这说明工质并没有完成闭合循环，而是一种开式循环。
为什么需要引入空气标准假设？?可见，实际气体动力循环十分复杂，为使分析简化，在分析气体动力循环时，除了应用12-1节中提到的循环过程的常用简化外（无摩擦、准静、稳定流动、管道散热忽略、势能和动能变化忽略），通常还要作空气标准假设
12-3活塞式内燃机的工作原理及实际循环的简化
活塞式内燃机分类：
按燃料：煤气机、汽油机和柴油机
按点火方式：点燃式和压燃式
按冲程：四冲程（汽车发动机）和二冲程（摩托车等轻型交通工具和割草机等园林机械）
点燃式内燃机：吸入燃料和空气的混合物，经压缩
后，由火花塞点燃；（煤气机、汽油机）
压燃式内燃机：吸入的仅仅是空气，经压缩后使空气
的温度上升到燃料自燃的温度，再喷
入燃料燃烧。（柴油机）
第九章工程热力学思考题答案
第九章气体动力循环 1、从热力学理论瞧为什么混合加热理想循环的热效率随压缩比ε与定容增压比λ的增大而提高,随定压预胀比ρ的增大而降低？ 答:因为随着压缩比ε与定容增压比λ的增大循环平均吸热温度提高,而循环平均放热温度不变,故混合加热循环的热效率随压缩比ε与定容增压比λ的增大而提高。混合加热循环的热效率随定压预胀比ρ的增大而减低,这时因为定容线比定压线陡,故加大定压加热份额造成循环平均吸热温度增大不如循环平均放热温度增大快,故热效率反而降低。 2、从内燃机循环的分析、比较发现各种理想循环在加热前都有绝热压缩过程,这就是否就是必然的？ 答:不就是必然的,例如斯特林循环就没有绝热压缩过程。对于一般的内燃机来说,工质在气缸内压缩,由于内燃机的转速非常高,压缩过程在极短时间内完成,缸内又没有很好的冷却设备,所以一般都认为缸内进行的就是绝热压缩。 3、卡诺定理指出两个热源之间工作的热机以卡诺机的热效率最高,为什么斯特林循环的热效率可以与卡诺循环的热效率一样？ 答:卡诺定理的内容就是:在相同温度的高温热源与相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环,其热效率都相同,与可逆循环的种类无关,与采用哪一种工质无关。定理二:在温度同为T1的热源与同为T2的冷源间工作的一切不可逆循环,其热效率必小于可逆循环。由这两条定理知,在两个恒温热源间,卡诺循环比一切不可逆循环的效率都高,但
就是斯特林循环也可以做到可逆循环,因此斯特林循环的热效率可以与卡诺循环一样高。 4、根据卡诺定理与卡诺循环,热源温度越高,循环热效率越大,燃气轮机装置工作为什么要用二次冷却空气与高温燃气混合,使混合气体降低温度,再进入燃气轮机？ 答:这就是因为高温燃气的温度过高,燃气轮机的叶片无法承受这么高的温度,所以为了保护燃气轮机要将燃气降低温度后再引入装置工作。同时加入大量二次空气,大大增加了燃气的流量,这可以增加燃气轮机的做功量。 5、卡诺定理指出热源温度越高循环热效率越高。定压加热理想循环的循环增温比τ高,循环的最高温度就越高,但为什么定压加热理想循环的热效率与循环增温比τ无关而取决于增压比π？ 答:提高循环增温比,可以有效的提高循环的平均吸热温度,但同时也提高了循环的平均放热温度,吸热与放热均为定压过程,这两方面的作用相互抵消,因此热效率与循环增温比无关。但就是提高增压比,p1不变,即平均放热温度不变,p2提高,即循环平均吸热温度提高,因此循环的热效率提高。 6、以活塞式内燃机与定压加热燃气轮机装置为例,总结分析动力循环的一般方法。 答:分析动力循环的一般方法:首先,应用“空气标准假设”把实际问题抽象概括成内可逆理论循环,分析该理论循环,找出影响循环热效率的主要因素以及提高该循环效率的可能措施,以指导实际循环的改善;然
第九章、工程热力学思考题答案
第九章气体动力循环 1、从热力学理论看为什么混合加热理想循环的热效率随压缩比ε和定容增压比λ的增大而提高，随定压预胀比ρ的增大而降低？ 答：因为随着压缩比ε和定容增压比λ的增大循环平均吸热温度提高，而循环平均放热温度不变，故混合加热循环的热效率随压缩比ε和定容增压比λ的增大而提高。混合加热循环的热效率随定压预胀比ρ的增大而减低，这时因为定容线比定压线陡，故加大定压加热份额造成循环平均吸热温度增大不如循环平均放热温度增大快，故热效率反而降低。 2、从内燃机循环的分析、比较发现各种理想循环在加热前都有绝热压缩过程，这是否是必然的？ 答：不是必然的，例如斯特林循环就没有绝热压缩过程。对于一般的内燃机来说，工质在气缸内压缩，由于内燃机的转速非常高，压缩过程在极短时间内完成，缸内又没有很好的冷却设备，所以一般都认为缸内进行的是绝热压缩。 3、卡诺定理指出两个热源之间工作的热机以卡诺机的热效率最高，为什么斯特林循环的热效率可以和卡诺循环的热效率一样？ 答：卡诺定理的内容是：在相同温度的高温热源和相同温度的低温热源之间工作的一切可逆循环，其热效率都相同，与可逆循环的种类无关，与采用哪一种工质无关。定理二：在温度同为T1的热源和同为T2的冷源间工作的一切不可逆循环，其热效率必小于可逆循环。由这
两条定理知，在两个恒温热源间，卡诺循环比一切不可逆循环的效率都高，但是斯特林循环也可以做到可逆循环，因此斯特林循环的热效率可以和卡诺循环一样高。 4、根据卡诺定理和卡诺循环，热源温度越高，循环热效率越大，燃气轮机装置工作为什么要用二次冷却空气与高温燃气混合，使混合气体降低温度，再进入燃气轮机？ 答：这是因为高温燃气的温度过高，燃气轮机的叶片无法承受这么高的温度，所以为了保护燃气轮机要将燃气降低温度后再引入装置工作。同时加入大量二次空气，大大增加了燃气的流量，这可以增加燃气轮机的做功量。 5、卡诺定理指出热源温度越高循环热效率越高。定压加热理想循环的循环增温比τ高，循环的最高温度就越高，但为什么定压加热理想循环的热效率与循环增温比τ无关而取决于增压比π？ 答：提高循环增温比，可以有效的提高循环的平均吸热温度，但同时也提高了循环的平均放热温度，吸热和放热均为定压过程，这两方面的作用相互抵消，因此热效率与循环增温比无关。但是提高增压比，p1不变，即平均放热温度不变，p2提高，即循环平均吸热温度提高，因此循环的热效率提高。 6、以活塞式内燃机和定压加热燃气轮机装置为例，总结分析动力循环的一般方法。 答：分析动力循环的一般方法：首先，应用“空气标准假设”把实际问题抽象概括成内可逆理论循环，分析该理论循环，找出影响循环热
ch05 气体动力循环
第五章 气体动力循环 5-1 压缩比为8.5的奥图循环，工质可视为空气，k =1.4，压缩冲程的初始状态为100kPa ，27℃，吸热量为920kJ/kg ，活塞排量为4300cm 3。试求(1)各个过程终了的压力和温度；(2) 循环热效率；(3) 平均有效压力。 5-5 某狄塞尔循环，压缩冲程的初始状态为90kPa ，10℃，压缩比为18，循环最高温度是2100℃。试求循环热效率以及绝热膨胀过程的初、终状态。 5-7 混合加热理想循环，吸热量是1000kJ/kg ，定容过程和定压过程的吸热量各占一半。压缩比是14，压缩过程的初始状态为100kPa ，27℃。试计算(1)输出净功，(2)循环热效率。 5-8 混合加热循环，如图5-2所示，t 1=90℃，t 2=400℃，t 3=590℃，t 5=300℃。工质可视为空气，比热为定值。求循环热效率及同温限卡诺循环热效率。 图5-2 5-11 用氦气作工质的勃雷登实际循环，压气机入口状态是400kPa ，44℃，增压比为3，燃气轮机入口温度是710℃。压气机效率85%c η=，燃气轮机的效率为90%oi η=。当输出功率为59kW 时，氦气的质量流率为多少kg/s?氦气k =1.667。 5-12 如题5-11，若想取得最大的循环输出净功，试确定最佳的循环增压比opt π并计算此时氦气的质量流率。实际勃雷登循环的最佳增压比()()21k k oi c πηητ-= 5-14 某燃气轮机装置动力循环，压气机的绝热效率为80%，燃气轮机的为85%，循环的最高温度是1300K ，压气机入口状态是105kPa ，18℃。试计算1kg 工质最大循环作功量及作出3000kW 功率时的工质流率。 5-15 如果在题5-14中采用回热度为92%的回热设备，问提供给循环的热量可以节省多少？
卡琳娜动力循环技术简述
卡琳娜（Kalina）动力循环技术简介 卡琳娜循环：一种利用氨和水混合物作为工作介质的新颖、高效的动力循环系统。 卡琳娜循环电厂可以向诸如温度为300-400oF（149-204oC）的地热低能级热源提供效率比前者高出50%的循环效率。对诸如直燃式锅炉和燃气-蒸汽联合循环电厂中的燃气轮机废气等高温热源，循环效率约可提高20%。 原则上，卡琳娜循环是在朗肯循环基础上的一种“改进”。这种重大的改进体现在对朗肯循环的循环过程的改变——将“纯”的循环介质（通常为水）变成了氨同水的“混合物”。 这种从朗肯循环至卡琳娜循环的改进包含了专门的系统设计，该设计能最大程度的体现了氨水混合物的优点,在系统设计上也有诸如再热、再生式加热、超临界压力、双压设计等多种选择。在具体的电厂设计中，可将上述选择进行不同的组合使用。 朗肯循环（目前最常见的蒸汽动力循环） 在朗肯循环中，水在锅炉（或余热锅炉）中被加热，产生高温和高压蒸汽。该蒸汽流过汽轮机时急剧膨胀后冷却至低温、低压的尾气，该汽轮机驱动一台发电机发出电力。从汽轮机排出的尾气被具有环境温度的空气，或被来自冷却水池或冷却塔中的冷却水冷却成水。我们把这种具有环境温度的空气，或冷却水池称之为热井。凝结水接着被泵入锅炉重复上述过程。这种简单的朗肯循环框图如图一所示。
朗肯循环电厂的效率较差，即使是容量最大、采用朗肯循环的最新型的燃煤电厂，一般来说其循环效率都超不过35%（译者注：目前国内亚临界参数燃煤电厂的循环效率已达38%，超临界和超超临界参数的燃煤电厂的循环效率分别可达40和43%左右），也就是说燃料燃烧产生的总热量中仅有35%被转换成了热能。 这65%的能量损失是由于一系列的原因造成的。其中约15%的能量损失是由于燃料中的水分、炉墙的热辐射、排烟损失和自耗电所造成的。对另外的50%进行分析。基本上，这一损失的能量都蕴藏在汽轮机的排气中。尽管这股蒸汽中蕴藏着巨大的能量，但是因为它们的温度和压力较低。这部分热量主要通过循环冷却水带走。 在汽轮机的排气侧，存在着一个基本上是恒温的热井，它被水或空气这些无限的冷却介质冷却。这些冷却介质随着从汽轮机排气端的蒸汽吸热，温度升高。反过来，蒸汽被冷凝时也是在恒温条件下完成的。
沈维道《工程热力学》(第4版)课后习题-气体动力循环(圣才出品)
第9章气体动力循环 9-1 某活塞式内燃机定容加热理想循环，压缩比ε＝10，气体在压缩中程的起点状态是p1＝100kPa、t1＝35℃，加热过程中气体吸热650kJ/kg。假定比热容为定值且c p＝1.005kJ/（kg·K）、k＝1.4，求： （1）循环中各点的温度和压力； （2）循环热效率，并与同温度限的卡诺循环热效率作比较； （3）平均有效压力。 图9-1 解：（1）由题意可知 v3＝v2＝0.08844m3/kg
由q1＝c V（T3－T2）可知 （2）由题意可知 同温限的卡诺循环热效率为 （3）由题意可知 9-2 利用空气标准的奥托循环模拟实际火花点火活塞式汽油机的循环。循环的压缩比为7，循环加热量为1000kJ/kg，压缩起始时空气压力为90kPa，温度10℃，假定空气的比热容器可取定值，求循环的最高温度、最高压力、循环热效率和平均有效压力。 解：状态1： 状态2：
状态3： v3＝v2＝0.129m3/kg 状态4： v4＝v1＝0.9029m3kg q2＝c V（T4－T1）＝0.718×（922.64－283.15）＝459.2kJ/kg 9-3 某狄塞尔循环的压缩比是19：1，输入每千克空气的热量q1＝800kJ/kg。若压缩起始时状态是t1＝25℃、p1＝100kPa，计算： （1）循环中各点的压力、温度和比体积； （2）预胀比； （3）循环热效率，并与同温限的卡诺循环热效率作比较； （4）平均有效压力。假定气体的比热容为定值，且c p＝1005J/（kg·K）、c V＝718J/（kg·K） 解：（1）由题意可知
（2）由题意可知 （3）由题意可知 卡诺循环效率 （4）由题意可知 9-4 某内燃机狄塞尔循环的压缩比是17：1，压缩起始时上质状态为p1＝95kPa、t1＝10℃。若循环最高温度为1900K，假定气体比热容为定值c p＝1.005kJ/（kg·K）、k＝1.4。试确定： （1）循环各点温度，压力及比体积； （2）预胀比；
12 气体动力循环
第十二章气体动力循环 一、是非题 1．各种气体动力循环中的各个过程尽管与实际设备中燃气过程不完全相同，但它们在热力效果(过程热量、功量及工质状态变化)上是基本一致的，所以气体循环的热力学分析对实际气体动力装置具有实用意义。（） 2．因为增压比π愈大，燃气轮机定压加热循环热效率愈高，所以燃气轮机装置的增压比愈大愈好。（） 3．在燃气轮机动力装置中，由于压气机和气轮机中的摩擦都使循环功量减小，所以它们对循环热效率的影响是完全相同的。（） 4．在燃气轮机动力装置中，由于压缩过程摩擦消耗的功量中有一部分转变为工质的火用，故火用效率比压气机的绝热效率高。（） 5．工质在回热器中的吸热（或放热）是工质吸收（或放出）热量的一部分，所以在计算循环热效率时应计入循环的吸热量q1(或放热量q2)。（） 6．采用回热是同时达到提高吸热平均温度和降低放热平均温度的有效方法。（） 7．采用多级压缩、中间冷却的压气机和多级膨胀、中间再热的燃气轮机可提高整个燃气轮机装置循环的热效率。（） 8．点燃式内燃机中热力过程可理想化成定容加热循环，而定容加热循环热效率随压缩比的增大而提高，故对于点燃式内燃机值取得愈大愈有利。（） 9．在喷气式发动机理想循环中，燃气轮机所输出的功总是等于压气机所消耗的功量。（） 10．蒸汽-燃气联合循环具有较高的吸热平均温度和较低的放热平均温度，循环热效率介于单纯的蒸汽动力循环和燃气轮机循环之间。（） 二、思考题 1．试证明燃气轮机装置定压加热理想循环（图12-4）中采用极限回热（）时，理想循环热效率的公式为
γγπη1311--=T T t 2．燃气轮机装置定压加热理想循环中，压缩过程若采用定温压缩，则可减少压气机耗功量，从而增加循环净功。在不采用回热的情况下，这种循环1--3-4-1（图12-18）的热效率比采用绝热压缩的循环1-2-3-4-1是增高了还是降低了？为什么？ 图 12-18 图 12-19 3．在图12-19所示的内燃机定容加热循环中，如果绝热膨胀过程不是在点4结束，而一直延续到与进气压力相等的点5（p 5=p 1），试从T-s 图上比较循环1-2-3-4-1和1-2-3-5-1的热效率谁大谁小。 4．试证明，在有相同压缩比( 21 v v =ε)的条件下，活塞式内燃机定容加热循环和燃气轮机装置定压加热循环有相同的热效率。 5．燃气轮机装置采用回热以提高循环热效率的前提是什么？活塞式内燃机能否采用回热措施来提高热效率？ 6．燃气轮机装置循环和内燃机循环的热效率低于对应温度范围内卡诺循环热效率的原因何在？提高热效率的措施有哪些？ 三、习 题 12-1 燃气轮机装置的定压加热理想循环中，工质视为空气，进入压气机的温度 t 1=27℃、压力p 1=0.1MPa ，循环增压比 412== p p π。在燃烧室中加入热量q 1=333kJ/kg ，经绝热膨胀到p 4=0.1MPa 。设比热容为定值，试求：（1）循环的最高温度；（2）循环的净功量；（3）循环热效率；（4）吸热平均温度及放热平均温度。
第十章气体动力循环
第十、十一、十二章 热力装置及其循环气（气体动力循环、蒸汽循环、制冷循环、热泵循环）气 体动力循环 一、目的及要求 了解各种内燃机的热力过程， 掌握朗肯循环的热力循环过程， 了解制冷循环及热泵循环的热力 过程。 二、内容： 2、活塞式内燃机循环理论上能否利用回热来提高热效率？实际中是否采用？为什么？ 3、燃气轮机装置循环中，压缩过程若采用定温压缩可减少压缩所消耗的功，因而增加了循环 10.1 10.2 10.3 10.4 10.5 10.6 10.7 10.8 10.9 10.10 10.11 10.12 分析动力循环的一般方法 活塞式内燃机实际循环的简化 活塞式内燃机的理想循环 活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较 燃气轮机装置循环 燃气轮机装置的定压加热实际循环 简单蒸汽动力装置循环――朗肯循环 再热循环及回热循 环 制冷循环概况 压缩空气与压缩蒸汽制冷循环 制冷剂的性质 热泵循环 三、重点及难点： 10.1 10.2 掌握各种装置循环的实施设备及工作流程。 掌握将实际循环抽象和简化为理想循环的一般方法，并能分析各种循环的热力过程组成。 10.3 掌握各种循环的吸热量、放热量、作功量及热效率等能量分析和计算的方法。 10.4 10.5 会分析影响各种循环热效率的因素。 掌握提高各种循环能量利用经济性的具体方法和途径。 四、主要外语词汇： sabeander cycle, diesel cycle, otto cycle, spark ignition, brayton cycle, gas turbine, rankine cycle, vapor, air standard assumptions, refrigerator cycle, heat pump cycle 五、本章节采用多媒体课件 六、复习思考题及作业： 1、试以活塞式内燃机和定压加热燃气轮机装置为例， 总结分析动力循环的一般方法。
《工程热力学》(第四版)习题提示及答案09章习题提示与答案
习题提示与答案 第九章 气体动力循环 9-1 活塞式内燃机定容加热循环的参数为：p 1＝0.1 MPa 、t 1＝27 ℃，压缩比ε＝6.5，加热量q 1＝700 kJ/kg 。假设工质为空气及比热容为定值，试求循环各点的状态、循环净功及循环热效率。 提示：1-2过程为等熵压缩过程，压缩比2 1 v v = ε；2-3过程为定容加热过程，过程热量q =c p 0ΔT ；3-4过程为等熵膨胀过程；4-1过程为定容放热过程。循环净功： w 0=q 1-│q 2│；循环热效率：1 11-κt ε η- =。 答案： v 1=0.861 m 3/kg ；p 2=1.37 MPa ，v 2=0.132 m 3/kg ， T 2=634.3 K ；p 3=3.48 MPa ，v 3=0.132 m 3/kg ，T 3=161 2 K ；p 4=0.253 MPa ，v 4=0.861 m 3/kg ，T 4=762.4 K ；kJ/kg 9.3680=w ；527.0=t η。 9-2 若上题活塞式内燃机定容加热循环的压缩比由6.5提高到8，试求循环热效率的变化及平均吸热温度和平均放热温度的变化。 提示：循环热效率1t 1 1-εηκ- =；平均温度s q T Δ=m 。 答案：ΔT m1=58.8 K ，ΔT m2=14.3 K ，t η?=3.8%。 9-3 根据习题9-1所述条件，若比热容按变比热容考虑，试利用气体热力性质表计算该循环的热效率及循环净功。 提示：w 0=q 1-│q 2│，1 21q q η- =t ，q =Δu ，工质可看做理想气体；热力过程终态与初态的比体积之比 等于其相对比体积之比，即 r1 r2 12v v v v = ，相对比体积为温度的单值函数。 答案：w 0＝342.24 kJ/kg ，t η=0.489。 9-4 在活塞式内燃机中，为了保证气缸的机械强度及润滑，总是在气缸壁外面加以冷却。如果考虑 定容加热循环的T -s 图
最新第十章气体动力循环精品版
2020年第十章气体动力循环精品版
第十、十一、十二章热力装置及其循环气（气体动力循环、蒸汽循环、制冷循环、热泵循环）气体动力循环一、目的及要求 了解各种内燃机的热力过程，掌握朗肯循环的热力循环过程，了解制冷循环及热泵循环的热力过程。 二、内容： 10.1分析动力循环的一般方法 10.2活塞式内燃机实际循环的简化 10.3活塞式内燃机的理想循环 10.4活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较 10.5燃气轮机装置循环 10.6燃气轮机装置的定压加热实际循环 10.7简单蒸汽动力装置循环――朗肯循环 10.8再热循环及回热循环 10.9制冷循环概况 10.10压缩空气与压缩蒸汽制冷循环 10.11制冷剂的性质 10.12热泵循环 三、重点及难点： 10.1掌握各种装置循环的实施设备及工作流程。
10.2掌握将实际循环抽象和简化为理想循环的一般方法，并能分析各种循环的热 力过程组成。 10.3掌握各种循环的吸热量、放热量、作功量及热效率等能量分析和计算的方 法。 10.4会分析影响各种循环热效率的因素。 10.5掌握提高各种循环能量利用经济性的具体方法和途径。 四、主要外语词汇： sabeander cycle, diesel cycle, otto cycle, spark ignition, brayton cycle, gas turbine, rankine cycle, vapor, air standard assumptions, refrigerator cycle, heat pump cycle 五、本章节采用多媒体课件 六、复习思考题及作业： 1、试以活塞式内燃机和定压加热燃气轮机装置为例，总结分析动力循环的一般方法。 2、活塞式内燃机循环理论上能否利用回热来提高热效率？实际中是否采用？为什么？ 3、燃气轮机装置循环中，压缩过程若采用定温压缩可减少压缩所消耗的功，因而增加了循环净功，但在没有回热的情况下循环热效率为什么反而降低，试分析之。 4、干饱和蒸汽朗肯循环与同样初压下的过热蒸汽朗肯循环相比较，前者更接近卡诺循环，但热效率却比后者低，如何解释此结果？ 5、各种实际循环的热效率，无论是内燃机循环、燃气轮机装置循环或是蒸汽循环肯定地与工质性质有关，这些事实是否与卡诺定理相矛盾？
第九章 气体动力循环讲义
第九章气体动力循环讲义 尤月月 13204027 一、这一章要讲1、2、3、4、6、7共6节，每一节包括的主要内容。 二、细讲每一小节的内容 第一节分析动力循环的一般方法： 1）第一定律分析法、第二定律分析法 2）空气标准假设 3）循环的内部热效率 4）用熵分析法、作功能力损失、火用损失三种方法分析 做功过程的不可逆损失。 第二节活塞式内燃机实际循环的简化： 1）活塞式内燃机的分类、 2）以四冲程的柴油机的实际循环的压力与容积变化为例进行 分析 3）将实际循环引用空气标准假设进行抽象概括的步骤，以柴油机和汽油机为例抽象分析。 4）引用平均有效压力概念，并对柴油机和汽油机的示功图进行分析 第三节活塞式内燃机的理想循环： 1）混合加热的理想循环引入压缩比、增压比和预胀比概念
分析书中的P-V图和T-S图所描述的过程，用公式代换，得出循环热效率与温度、和压缩比定容增压比和预胀比的关系式，分析相互之间的制约关系。 2）定压加热循环与混合加热分析方法是相同的，但是注意此时有绝热系数K的影响。 3）定容加热循环依然同上，分析循环热效率与压缩比的关系图以及过程中的T-S图。得出增大压缩比可使循环热效率增大的结论。 第四节活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较 1）分析压缩比相同、吸热量相同时的T-S图，可以根据围成的面积比，得出定容加热循环、混合加热理想循环和定压加热理想循环的循环热效率。 2）分析循环最高压力和最高温度相同时的方法同上。 第六节燃气轮机装置循环 1）燃气轮机装置的简介，展示燃气轮机的图片。 2）分析燃气轮机装置定压加热理想循环的P-V和T-S图，运用公式推导出循环热效率与循环增压比以及最大的循环净功的关系式。 第七节燃气轮机装置的定压加热实际循环 1）分析燃气轮机装置实际循环过程的T-S图，推导出实际的循环热效率的公式。 2）讲述提高实际循环热效率的途径。
工程热力学复习参考题-第九章.doc
第九章气体动力循环 一、选择题 1. 燃气轮机装置，采用回热后其循环热效率显著升高的主要原因是 CD A.循环做功量增大 B.循环吸热量增加 C.吸热平均温度升高 D.放热平均温度降低 2. 无回热等压加热燃气轮机装置循环的压气机，采用带中冷器的分级压缩将使循 环的 ____ BCD A.热效率提高 B.循环功提高 C.吸热量提高 D.放热量提高 3. 无回热定压加热燃气轮机装置循环，采用分级膨胀中间再热措施后，将使BC A.循环热效率提高 B.向冷源排热量增加 C.循环功增加 D.放热平均温度降低 4. 燃气轮机装置采用回热加分级膨胀中间再热的方法将AG A.降低放热平均温度 B.升高压气机的排气温度 C.提高吸热平均温度 D.提高放热的平均温度 5. 燃气轮机装置等压加热实际循环中，燃气轮机装置的内部效率％的影响因素 有 ABGD A.燃气轮机的相对内效率 B.压气机的压缩绝热效率 C.压缩比 D.升温比 6. 采用分级压缩中间冷却而不采取回热措施反而会使燃气轮机装置的循环热效 率降低的原因是AB A.压气机出口温度降低 B.空气在燃烧室内的吸热量增大 C.燃气轮机做功量减少 D.燃气轮机相对内效率降低 7. 采用分级膨胀中间再热而不采用回热措施，会使燃气轮机装置循环热效率降低 的原因是BD A.压气机出口温度降低 C.循环做功量减少 8. 目前燃气轮机主要应用于 A.汽车 B.发电站 二、填空题 1. 最简单的燃气轮机装置的主要设备有压气机，燃烧室，燃气轮机。 2. 燃气轮机装置的理想循环由绝热压缩，定压加热,绝热膨胀，定压放热四个可 逆过程组成。 3. 燃气轮机装置循环中，压气机的绝热压缩过程工质的终态压力与初态压力之比 称为增压比。 4. 工程上把燃气轮机的实际做功量与理想做功量之比称为相对内效率。 5. 燃气轮机装置中，最高温度与最低温度之比称为升温比。 6. 工程上，把在回热器中实际吸收的热量与极限回热条件下可获得的热量之比称 为回热度。 B. 循环吸热增大 D.循环放热 量增加 BD C. 铁路轨车 D.飞机
第十章气体动力循环
第十、十一、十二章热力装置及其循环气（气体动力循环、蒸汽循环、制冷循环、热泵循环）气体动力循环 一、目的及要求 了解各种内燃机的热力过程，掌握朗肯循环的热力循环过程，了解制冷循环及热泵循环的热力过程。 二、内容： 10.1分析动力循环的一般方法 10.2活塞式内燃机实际循环的简化 10.3活塞式内燃机的理想循环 10.4活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较 10.5燃气轮机装置循环 10.6燃气轮机装置的定压加热实际循环 10.7简单蒸汽动力装置循环――朗肯循环 10.8再热循环及回热循环 10.9制冷循环概况 10.10压缩空气与压缩蒸汽制冷循环 10.11制冷剂的性质 10.12热泵循环 三、重点及难点： 10.1掌握各种装置循环的实施设备及工作流程。 10.2掌握将实际循环抽象和简化为理想循环的一般方法，并能分析各种循环的热力过程组成。 10.3掌握各种循环的吸热量、放热量、作功量及热效率等能量分析和计算的方法。 10.4会分析影响各种循环热效率的因素。 10.5掌握提高各种循环能量利用经济性的具体方法和途径。 四、主要外语词汇： sabeander cycle, diesel cycle, otto cycle, spark ignition, brayton cycle, gas turbine, rankine cycle, vapor, air standard assumptions, refrigerator cycle, heat pump cycle 五、本章节采用多媒体课件 六、复习思考题及作业： 1、试以活塞式内燃机和定压加热燃气轮机装置为例，总结分析动力循环的一般方法。 2、活塞式内燃机循环理论上能否利用回热来提高热效率？实际中是否采用？为什么？ 3、燃气轮机装置循环中，压缩过程若采用定温压缩可减少压缩所消耗的功，因而增加了循环净功，但在没有回热的情况下循环热效率为什么反而降低，试分析之。 4、干饱和蒸汽朗肯循环与同样初压下的过热蒸汽朗肯循环相比较，前者更接近卡诺循环，但热效率却比后者低，如何解释此结果？
09第九章-收入循环实质性测试
09第九章-收入循环实质性测试
第九章收入循环实质性测试 收入循环涉及的相关账户主要有主营业务收入、营业税金及附加、营业费用、其他业务利润（包括其他业务收入、其他业务支出），库存现金、银行存款，应收票据、应收账款，预收账款、应交税费等。 本章涉及到的相关会计准则包括：《企业会计准则第7号——非货币性资产交换》、《企业会计准则第8号——资产减值》、《企业会计准则第12号――债务重组》、《企业会计准则第13号——或有事项》、《企业会计准则第14号——收入》、 《企业会计准则第19号——外币折算》、《企业会计准则第15号——建造合同》、 《企业会计准则第36号——关联方披露》。 第一节销售交易和应收款项实质性测试 一、主营业务收入实质性测试 ㈠主营业务收入实质性分析程序 注册会计师通常运用以下分析程序，对主营业务收入作出分析： ⒈将本期与上期的销售收入进行比较，分析产品销售的结构和价格的变动是否正常，并分析异常变动的原因。 ⒉比较本期各月各种销售收入的波动情况，分析其变动趋势是否正常，并查明异常现象和重大波动的原因。 ⒊计算本期重要产品的毛利率，分析比较本期与上期同类产品毛利率变化情况，注意收入与成本是否配比，并查清重大波动和异常情况的原因。 ⒋计算重要客户的销售额及其产品毛利率，分析比较本期与上期有无异常变化。 ㈡主营业务收入实质性细节测试程序 注册会计师对主营业务收入细节测试程序一般包括： ⒈取得或编制销售收入项目明细表，复核加计正确，并与报表数、总账数和明细账合计数核对相符。 ⒉查明销售收入的确认原则、方法，是否符合会计准则和会计制度规定的收入实现条件，前后期是否一致。
第9章 习题提示和答案
第九章 气体动力循环 习 题 9-1 某活塞式内燃机定容加热理想循环，压缩10ε=，气体在压缩中程的起点状态是、1100kPa p =135C t =°，加热过程中气体吸热65。假定 比热容为定值且0kJ/kg 1.005kJ/(kg K)p c =?、 1.4κ=，求（1）循环中各 点的温度和压力；（2）循环热效率，并与同温度限的卡诺循环热效率 作比较；（3）平均有效压力。 提示和答案：注意压缩比定义。、、 题9-1附图 2 2.512MPa p =2774.05K T =31679.52K T =、、、；3 5.450MPa p =40.217MPa p =4668.60K T =t 0.602η=、t,c 0.817η=；。 MEP 491.6kPa =9-2 利用空气标准的奥托循环模拟实际火花点火活塞式汽油机的循环。循环的压缩比为7，循环加热量为1，压缩起始时空气压力为90，温度10，假定空气的比热容可取定值，求循环的最高温度、最高压力、循环热效率和平均有效压力。 000kJ/kg kPa C o 提示和答案：同题9-1。、、、。 3max 2009.43K T T ==3max 4470.6kPa p p ==t 54.1%η=MEP 699.1kPa =9-3 某狄塞尔循环的压缩比是19:，输入每千克空气的热量。若压缩起 始时状态是、，计算：（1）循环中各点的压 力、温度和比体积；（2）预胀比；（3）循环热效率，并与同温限的卡 诺循环热效率作比较；（4）平均有效压力。假定气体的比热容为定值， 且、。 11800kJ/kg q =125C t =°1100kPa p =1005J/(kg K)p c =?718J/(kg K)V c =?提示和答案：同题9-1，加热过程为定压。、 题9-3附图 310.8557m /kg v =320.0450m /kg v =、、、、26169.6kPa p =2967.35K T =31763.37K T =32p p =、 、、、；330.0820m /kg v =41v v =4231.5kPa p =4690.25K T = 1.82ρ=； t 0.648η=、t,c 0.848η=；。 MEP 639.4kPa =9-4 某内燃机狄塞尔循环的压缩比是17:，压缩起始时工质状态为、。若循环最高温度为19，假定气体比热容为定值1195kPa p =110C t =°00K 1.005kJ/(kg K)p c =?、。试确定（1）循环各点温度，压力及比体积；（2）预胀比；（3）循环热效率。 1.4κ=
工程热力学复习参考题-第九章
第九章气体动力循环 一、选择题 1.燃气轮机装置，采用回热后其循环热效率显著升高的主要原因是 CD A．循环做功量增大B．循环吸热量增加 C．吸热平均温度升高D．放热平均温度降低 2.无回热等压加热燃气轮机装置循环的压气机，采用带中冷器的分级压缩将使循 环的BCD A．热效率提高 B．循环功提高 C．吸热量提高 D．放热量提高 3.无回热定压加热燃气轮机装置循环，采用分级膨胀中间再热措施后，将使BC A．循环热效率提高B．向冷源排热量增加 C．循环功增加D．放热平均温度降低 4.燃气轮机装置采用回热加分级膨胀中间再热的方法将AC A．降低放热平均温度B．升高压气机的排气温度 C．提高吸热平均温度D．提高放热的平均温度 的影响因素5. 燃气轮机装置等压加热实际循环中，燃气轮机装置的内部效率 i 有ABCD A．燃气轮机的相对内效率B．压气机的压缩绝热效率 C．压缩比D．升温比 6.采用分级压缩中间冷却而不采取回热措施反而会使燃气轮机装置的循环热效 率降低的原因是AB A．压气机出口温度降低B．空气在燃烧室内的吸热量增大 C．燃气轮机做功量减少D．燃气轮机相对内效率降低 7.采用分级膨胀中间再热而不采用回热措施，会使燃气轮机装置循环热效率降低 的原因是BD A．压气机出口温度降低B．循环吸热增大 C．循环做功量减少D．循环放热量增加 8.目前燃气轮机主要应用于BD A．汽车B．发电站C．铁路轨车D．飞机 二、填空题 1.最简单的燃气轮机装置的主要设备有压气机，燃烧室，燃气轮机。 2.燃气轮机装置的理想循环由绝热压缩，定压加热，绝热膨胀，定压放热四个可 逆过程组成。 3.燃气轮机装置循环中，压气机的绝热压缩过程工质的终态压力与初态压力之比 称为增压比。 4.工程上把燃气轮机的实际做功量与理想做功量之比称为相对内效率。 5.燃气轮机装置中，最高温度与最低温度之比称为升温比。 6.工程上，把在回热器中实际吸收的热量与极限回热条件下可获得的热量之比称 为回热度。 三、简答题
工程热力学思考题及答案 第 十 章
沈维道、将智敏、童钧耕《工程热力学》课后思考题答案 工程热力学思考题及答案 第 十 章 气体动力循环 1.以活塞式内燃机和定压加热燃气轮机装置为例，总结分析动力循环的一般方法。 答：分析动力循环的一般方法：首先把实际过程的不可逆过程简化为可逆过程。找到影响热效率的主要因素和提高热效率的可能措施。然后分析实际循环与理论循环的偏离程度，找出实际损失的部位、大小、原因以及改进办法。 2.内燃机定容加热理想循环和燃气轮机装置定压加热理想循环的热效率分别为1 1 1??=k t εη和() k k t 111??=πη。若两者初态相同，压缩比相同，他们的热效率是否相同？为什么？若卡诺循环的压缩比与他们相同，则热效率如何？为什么？ 答：若两者初态相同，压缩比相同，它们的热效率相等。因为21v v =ε而 12p p =π对于定压加热理想循环k k v v p p ε==)(2 112 带入效率公式可知二者相等。若卡诺循环的压缩比与他们相同，则有()1 1211 2??==k k v v T T ε， 111??=k t εη他们的效率都相等。 3.活塞式内燃机循环理论上能否利用回热来提高热效率？实际中是否采用？为什么？ 答：理论上可以利用回热来提高热效率。在实际中也得到适当的应用。如果采用极限回热，可以提高热效率但所需的回热器换热面积趋于无穷大，无法实现。 4.燃气轮机装置循环中，压缩过程若采用定温压缩可减少压缩所消耗的功，因而增加了循环净功(如 图8-1)，但在没有回热的情况下循环热效率为什么反而降低，试分析之。 答：采用定温压缩增加了循环净功。而 12 1T ?=η在此过程中2T 不变，1T 变小，所以其 热效率降低。 5.燃气轮机装置循环中，膨胀过程在理想极限情况下采用定温膨胀，可增大膨胀过程作出的功，因而增加了循环净功(如图8-2)，但在没有回热的情况下循环热效率反而降低，为什么？