动力循环的基本原理
工程热力学基础——第七章蒸汽动力循环

第四节 回热循环
一、回热循环的装置系统图和T-S 图 分析朗肯循环,导致平均吸热温度不高的原 因是水的预热过程温度较低,故设法使吸热过程 的预热热量降低,提出了回热循环。 回热是指从汽轮机的适当部位抽出尚未完全 膨胀的压力、温度相对较高的少量蒸汽,去回热 加热器中加热低温冷凝水。这部分抽汽未经凝汽 器,因而没有向冷源放热,但是加热了冷凝水, 达到了回热的目的,这种循环称为抽汽回热循环。
b
5
a
6
(4)
A
图8 再热循环的T-S图
二、再热循环工作原理
从图可以看出,再热部分实际上相当于在原来 的郎肯循环1A3561的基础上增加了一个附加的循环 ab2Aa。一般而言,采用再热循环可以提高3%左右的 热效率。
三、再热循环经济性指标的计算
1、热效率
t
w0 q1
(h1 ha ) (hb h2 )
第七章 蒸汽动力循环
本章重点
水蒸气朗肯循环、回热循环、再热循 环、热电循环的组成、热效率计算及提高 热效率的方法和途径
第一节 朗肯循环
一、水蒸汽的卡诺循环
1、水蒸汽的卡诺循环的组成,如图1 2、水蒸汽的卡诺循环在蒸汽动力装置中不被应用
原因:
T
(1)、T1不高(最高
不超 374 0 C ),T2不低
(h1
h2
)
(hb
h a
)
2、汽耗率
d 3600
3600
w0 (h1 ha ) (hb h2 )
四、再热循环分析
1、采用再热循环后,可明显提高汽轮机排 汽干度,增强了汽轮机工作的安全性; 2、正确选择再热循环,不仅可提高汽轮机 排汽干度,还可明显提高循环热效率; 3、采用再热循环后,可降低汽耗率; 4、因要增设再热管道、阀门等设备,采用 再热循环要增加电厂的投资,故我国规定 单机容量在125MW及以上的机组才采用此循 环。 [例7-2] 注意,再热后,各经济指标的变化
航天发动机的原理(一)

航天发动机的原理(一)航天发动机的原理及分类引言航天发动机,作为现代航天技术中的关键组成部分,其工作原理十分复杂且多样化。
本文将从浅入深地介绍航天发动机的原理,并对其常见的分类进行说明。
航天发动机的基本原理•推力产生:航天发动机通过燃烧燃料,产生高温高压气体,并以高速喷出,由动量偏转原理产生推力。
推力与喷出气体的质量流量和速度有关。
•动力循环:航天发动机一般采用内燃循环,由供给燃料、空气、冷却剂、点火系统、燃烧室等组成。
常见的动力循环类型包括涡轮循环、化学循环和核裂变循环。
航天发动机的分类1. 按燃料分类•液体发动机:使用液体燃料,如液氧、液氢等作为燃料和氧化剂。
•固体发动机:使用固体燃料,如固体推进剂、凝固推进剂等,直接燃烧产生推力。
2. 按工作原理分类•化学发动机:通过燃烧化学燃料产生高温高压气体,将其喷出产生推力。
如固体火箭发动机、液体火箭发动机等。
•电推进系统:通过电力供能,驱动离子或等离子体产生离子喷流,产生推力。
如离子发动机、电推力器等。
3. 按推进剂状态分类•液体发动机:推进剂为液体状态,如液氧液氢发动机等。
•气体发动机:推进剂为气体状态,如气体推进器等。
4. 按喷口方式分类•喷流发动机:气体通过喷嘴从发动机喷出,产生推力。
如火箭发动机等。
•湍流发动机:将燃烧产生的气体直接排出,利用气流的湍动产生推力。
如涡喷发动机等。
结论航天发动机作为航天技术中的关键部件,其工作原理和分类有多种。
通过本文的介绍,我们了解了航天发动机的基本原理,并对其分类进行了说明。
未来,航天发动机技术仍将不断发展,为航天事业的进步做出更大的贡献。
注:该文章由AI助手生成,仅供参考。
实际写作时请根据需求进行修改和完善。
航天发动机的工作原理详解1. 推力产生原理•航天发动机工作时,燃料和氧化剂在燃烧室内混合并燃烧,产生高温高压气体。
•这些气体通过喷管喷出,速度较高,从而产生动量,并根据牛顿第三定律的原理,产生与喷气速度相等但方向相反的推力。
工程热力学第8-9章

∂w c =0 ∂p2
p2 = p1 p3 p2 p3 = p1 p2
pm+1 pm
π1 = π2 =⋅⋅⋅ = πi =⋅⋅⋅ = πm = m
第八、 第八、九章 气体压缩及动力循环
优 点:
(1)减小耗功; 减小耗功; 每级功耗相等,利于曲轴平衡; (2)每级功耗相等,利于曲轴平衡; 每级气体进出温度相同,可以采用相同的材料; (3)每级气体进出温度相同,可以采用相同的材料; 每级排热相同; (4)每级排热相同; 提高容积效率。 (5)提高容积效率。
第八、 第八、九章 气体压缩及动力循环
wC,s h2s − h1 QηC,s = = ′ wC h2 − h1 1 h2 = h1 + h2s − h1
′ ∴wC =
1
QηT =
′ wt,T
ηC,s
(
)
ηC,s
(h
2s
− h1
)
wt,T
′ ∴ wt,T = ηT h3 − h4s
(
h3 − h4 = h3 − h4s
h4 = h3 − ηT h3 − h4s
(
)
)
第八、 第八、九章 气体压缩及动力循环
′ wnet ηi = ′ q1
′ ′ ′ wnet = wt,T − wC = ηT h3 − h4s −
(
)
1
ηCs
(h
2s
− h1
)
′ q1 = h3 − h2 = h3 − h1 −
整理
ηi = ηT ( h3 − h4 ) −
燃烧室 废 气
燃 燃 气 空 气 气 轮 机
第八、 第八、九章 气体压缩及动力循环
朗肯循环知识应用

23 凝汽器 p 放热 41 锅炉 p 吸热
T
h
1
1
4
4
2
3
2
3
s 骄阳书苑
s 7
郎肯循环功和热的计算
汽轮机作功:
ws,12 h1 h2
凝汽器中的定压放热量: h
q2 h2 h3
水泵绝热压缩耗功:
ws,34 h4 h3
4
锅炉中的定压吸热量:
3
q1 h1 h4
骄阳书苑
1 2
s 8
郎肯循环热效率的计算
21
抽汽回热循环热效率的计算
T
1
1kg 6 kg
a
4 5 (1- )kg
吸热量:
q1,RG h1 h5 h1 ha'
放热量:
q2,RG 1 h2 h2'
3
2
净功:
wRG h1 ha
热效率:
s
1 ha h2
t,RG
h1 ha
1 ha h2
h h' 骄阳书苑 1a
t
wnet q1
ws,12 ws,34 q1
h 一般很小,
占0.8~1%,
忽略泵功
t
h1 h1
h2 h3
骄阳书苑
4 3
1 2
s 9
如何提高朗肯循环的热效率
T
5 4
3
t
h1 h1
h2 h3
1
影响热效率
的参数?
6
p1, t1, p2
2
s 骄阳书苑
10
蒸汽初压对朗肯循环热效率的影响
t1 , p2不变,p1
研究目的:合理安排循环,提高热效率
朗肯循环

2、混合加热理想循环(萨巴德循环)
分析循环吸热量,放热量,热效率和功量 p
3 4
T
3 5 1 2
4 5
2
1
v
s
42
3、定义几个指标性参数
p
3 4
压缩比
2
5 1
定容增压比 预胀比
43
v
4、理想混合加热循环的计算
吸热量 T
3
4
5
放热量(取绝对值)
2
1
热效率
s
44
理想混合加热循环的计算
热效率
45
t1 , p2不变,p1
T 优点:
• •
5'
5
6'
1' 1
6 2 s
T1 v2'
t
,汽轮机出口
4'
4
3
2'
尺寸小 缺点: • 对强度要求高 • x2' 不利于汽 轮机安全。一般 要求出口干度大 于0.85~ 0.88
17
蒸汽初温对郎肯循环热效率的影响
p1 , p2不变,t1
T 5 4 3 2 2' s 优点:
28
热电联产(供)循环的经济性评价
wnet 只采用热效率 t 显然不够全面 q1 能量利用系数,但未考虑热和电的品位不同 q供热+wnet 已被利用的能量 K 工质从热源得到的能量 q1
热电联产、集中供热是发展方向,经济环保
1 过热器 锅炉 4 给水泵 汽轮机
锅炉 调节阀 热用户 冷却水 冷凝器
汽油机实际工作循环
0—1 吸空气 1—2 多变压缩 2 火花塞点火燃烧 p 3
2 4 1’ 1
脑脊液循环动力学原理及临床表现

w e h。报 道 蛛 网膜 颗 粒 可 起 到 机 械 阀 门 的作 用 。6 I c o年 代 以
后 , 理 论 被普 遍 接 受 。其 主 要 内 容 包 括 : 脊 液 于 脑 室 系 统 该 脑 脉络 丛 产 生 后 , 过 中 脑 导水 管 经 由 第 四脑 室 正 中孔 和 侧 孔 进 通 入蛛 网 膜 下腔 . 椎 管 内 脑 脊 液 通 过 脊 髓 的 背 侧 下 流 至 终 池 , 在 在此 转 向 脊髓 前 面 并 向 经 基底 池 至 颅 顶 , 脊液 在此 处 被 上 脑 矢 状 窦 旁蛛 网膜 颗 粒 吸 收 人 血 。 另一 种 运 动 形 式 为 脑 脊 液 搏 动性 流 动 方式 . 由心 脏 传 递 至 脑 而 引 起 的 , 0 c n e 和 是 由 o nl
方 法 研 究 的成 果 修 正 了 脑脊 液 团 流 理论 , 出脑 脊 液 循环 动 力 提
学 新 观 点 : 脊 液 由脑 室 脉 络丛 产 生 后 以 团流 方 式 通 过 中脑 水 脑 管 , 第 四 脑 室 正 中 孔 和 侧 孔 进 入 蛛 网 膜 下 腔 , 后 随颅 内脑 经 然 外 的动 脉 搏 动 而波 动 , 匀 混 合 分 散 至 蛛 网 膜 下 腔 各 处 , 均 以后 通 过 脑 和 脊髓 的毛 细 血 管 吸收 入 血 。
Du o ly 分 别 在 脑脊 液 压 力 测定 和气 脑 造 影时 发 现 , 脏 收 b ua 心
室压 力 增 高 , 由于 脑 组 织 膨 胀 的不 均 衡 性 , 在脑 室 系 统 产 生 了 压力 梯 度 , 常 情 况 下 形 成 侧 脑 室 到 第 四脑 室 的 压 力 差 , 脊 正 脑 液顺 着 压 力 差 从 侧 脑 室 流 向第 四脑 室 ; 舒 张 期 , 脉血 流 出 在 静
化工热力学第六章 蒸汽动力循环与制冷循环
WS=(1-)(H3- H2)+(H2-H1)
6.1 蒸汽动力循环
ws 热效率 QH ws Qh 能量利用参数 QH
6 蒸汽动力循环与制冷循环
6.1 蒸汽动力循环 6.2 膨胀过程 6.3 制冷循环
6.2 膨胀过程
膨胀过程在实际当中经常遇到,如:高压流 体流经喷嘴、汽轮机、膨胀器及节流阀等 设备或装置所经历的过程,都是膨胀过程。 下面讨论膨胀过程的热力学现象。着重讨 论工业上经常遇到的节流膨胀和绝热膨胀 过程及其所产生的温度效应
⑵H1升高,因为水不可压缩耗功很少,一般 可忽略不计,但H1增加,必须使P1、t1增加, P1太大会使设计的强度出现问题,从而使制 造成本增加,提高效率的收益,并不一定 能弥补成本提高的花费。
6.1 蒸汽动力循环
卡诺循环要求等温吸热和等温放热以及等 熵膨胀和等熵压缩。在朗肯循环中,等温 放热、等熵膨胀和等熵压缩这三各过程基 本上能够与卡诺循环相符合,差别最大的 过程是吸热过程。现在主要问题是如何能 使吸热过程向卡诺循环靠近,以提高热效 率。显然改造不等温吸热是提高热效率的 关键,由此提出了蒸汽的再热循环和回热 循环。
6.1 蒸汽动力循环
1)蒸汽动力循环与正向卡诺循环 2)蒸汽动力循环工作原理及T-S图 3)朗肯循环 4)提高朗肯循环热效率的措施 5)应用举例
6.1 蒸汽动力循环
4)提高朗肯循环热效率的措施
要提高朗肯循环的热效率,首先必须找出影响热 效率的主要因素,从热效率的定义来看
对卡诺循环 对朗肯循环
ws TL c 1 QH TH
H ( )T P H ( )p T
H ( ) P CP T
6.2 膨胀过程
H ( )T T J ( ) H P P CP
第8章 蒸汽动力循环与制冷循环2
8.4.1 逆向 逆向Carnot循环 循环
QH
冷凝器
T 2
压缩机
3
p2 TH 3 2 p1 4 1 S
膨胀机
4
QL
蒸发器
1
TL
S4 S1 (a) 逆Carnot循环制冷示意图 循环制冷示意图 图 图8-11 逆Carnot循环制冷过程 (b) T-S图 循环制冷过程
循环的制冷系数ξ 循环的制冷系数 特点 Carnot循环的制冷系数 C取决于高温和低温热源的 温度
二.蒸汽压缩制冷循环
工作原理及T 1. 工作原理及T-S图 主要设备有: 主要设备有: 压缩机 冷凝器 膨胀机(节流阀) 膨胀机(节流阀) 蒸发器 四部分组成. 四部分组成. 4
1
气 轮 机
2
锅炉 冷 凝 器
4
水泵
3
P1T1的高压高温蒸汽进入 气轮机等熵膨胀到状态2 气轮机等熵膨胀到状态2, 同时对外做功, 同时对外做功,2点状态 为乏汽从汽轮机流出后进 入冷凝器, 入冷凝器,乏汽在冷凝器 中放出汽化潜热而变为该 压力下的饱和水, 压力下的饱和水,放出的 热量由冷却水带走, 热量由冷却水带走,达到 状态3 状态3,饱和水经水泵升 压到P1进入锅炉, P1进入锅炉 压到P1进入锅炉,在锅炉 吸收热量, 吸收热量,使工质变化到 状态1 完成一个循环. 状态1,完成一个循环.
重点内容
1)Rankine循环的热力学分析方法,热效率,气 循环的热力学分析方法,热效率, 循环的热力学分析方法 耗率的概念与计算,以及Rankine的改进方法 耗率的概念与计算,以及 的改进方法 . 2)了解 2)了解Otto循环和Diesel循环燃气循环和燃气轮 了解Otto循环和 循环和Diesel循环燃气循环和燃气轮 机过程分析; 机过程分析; 3) 逆Carnot循环与蒸汽压缩制冷循环的基本组 循环与蒸汽压缩制冷循环的基本组 制冷系数和单位工质循环量的计算; 成,制冷系数和单位工质循环量的计算; 4) 热泵的基本概念和在工业生产中的应用; 热泵的基本概念和在工业生产中的应用; 5)了解深冷循环,掌握空气液化及其计算方法. 了解深冷循环, 了解深冷循环 掌握空气液化及其计算方法.
第6章-压缩、膨胀、蒸汽动力循环与制冷循环讲解全文编辑修改
(1)等温压缩; (2)绝热压缩; (3)多变压缩n=1.25;
解:压力不高的情况下空气作理气处理初态T1=300.15K p1=0.1013MPa,
(1)等温压缩
放出的热量
2024/8/25
Ws ( r )
RT1
ln
p2 p1
8.314300.15ln 5 1.0103
3984kJ
/ kmol
Q=-WS(r)=-3984kJ/kmol
p2 p3 ...... pm pm1 (7 12)
p1 p2
pm1 pm
此时,各级的压缩比r相同,各级压缩机功耗相同,且
r ri
m
pm1 p1
(i 1, 2,...., m) (7 13)
Ws,1
Ws,2
.... Ws,m
n n 1
n1
RT1(r n
1)
(7 14)
压缩总功为:
WS
(4) 可逆膨胀过程
W可逆膨胀
nRT
ln V2 V1
2024/8/25
7.1 气体的压缩与膨胀
从以上的膨胀与压缩过程看出:
功与变化的途径有关。 虽然始终态相同,但途径不同,所作的功也大不相同。 显然,可逆膨胀,体系对环境作最大功;
可逆压缩,环境对体系作最小功。
化工生产中常用的压气机: 压缩机,鼓风机等。
第七章
压缩、膨胀、蒸汽动力 循环与制冷循环
2024/8/25
前言
热能和功之间如何实现互相转化?——通过工质 在循环过程中的状态变化而实现的。
循环的种类: 1.动力循环(正向循环)—将热能转化为机械能
的循环。这种循环是产功的过程,其主要设备是 各种热机。 2..制冷循环(逆向循环)—将热能从低温热源转 给高温热源的循环。种循环是耗功的过程,其主 要设备是各种制冷机。
工程热力学与传热学 第十章 气体动力循环
在斯特林循环中,在定容吸热过程2-3中工质从回热器中吸收的
热量正好等于定容放热过程4-1放给回热器的热量。经过一个循环
回热器恢复到初始状态。 可以证明:在相同的温度范围内,理想的定容回热循环(斯特 林循环)和卡诺循环,具有相同的热效率。
斯特林循环的突出优点是热效率高、污染少,对加热方式的适
应性强。随着科技的发展以及环境保护日益为人们所重视,斯特林
同样可以证明:在相同的温度范围内,理想的定压回热循环( 艾利克松循环)和卡诺循环,具有相同的热效率。 理想回热循环(斯特林循环和艾利克松循环)通常称为概括性 卡诺循环。实践证明,采用回热措施可以提高循环热效率,也是余 热回收的一种重要节能途径。
本章小结
1。气体动力循环的基本概念 1)内燃机的特性参数:
P 3 2 4
0-1:吸气过程。由于阀门的阻力,吸入气缸内
空气的压力略低于大气压力。
1-2:压缩过程 2-3-4-5:燃烧和膨胀过程
5 6
燃烧可分为定容过程和定压过 程
1
Pb
0
5-6-0:排气过程
V
P 3 2 4
简化原则为:(1)不计吸气和
排气过程,将内燃机的工作过程 看作是气缸内工质进行状态变化 的封闭循环。
3 - 4为定压加热过程:
T4 v4 T3 v3 T4 T3 T1 k 1;p4 p3 p1 k
v1 v2
p3 p2
v4 v3
4-5为定熵过程,5-1及2-3为定容过程,因此有:
T5 v 4 k 1 v 4 k 1 v 4 v 2 k 1 k 1 ( ) ( ) ( ) ( ) T4 v5 v1 v3 v1
2-3:定容吸热; 4-5:绝热膨胀;
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动力循环的基本原理
动力循环是指将工质在热源和冷源的作用下进行一系列的热力学过程,将热能转化为机械能或其他形式的循环过程。
其基本原理包括以下几个方面:
1. 热源和冷源:动力循环系统通常由热源和冷源组成。
热源提供高温热能,冷源吸收低温热能。
2. 工质循环:在动力循环中,工质(如水蒸汽、气体等)循环流动,在热源和冷源之间进行吸热和放热的过程。
3. 高温工质状态改变:在热源中,工质吸热而温度升高,通常是通过高温燃烧产生高温热源。
4. 低温工质状态改变:在冷源中,工质放热而温度降低,通常是通过冷却器或其他方式将热能散发到低温环境中。
5. 工质循环过程的连续性:动力循环是一个连续循环过程,即经过一个完整的循环后,工质回到初始状态,可以再次进行循环。
通过不断循环工质吸热和放热的过程,动力循环将热能转化为机械能。
这种转化通常通过工质对工作介质(如涡轮、活塞等)进行推动实现,进而驱动其他设备
或发电机发电。
动力循环的基本原理是热力学基本规律的应用,以有效地利用热能。