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？？ 和 相同，图示 大小
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§ 5-3 斯特林（ Stirling)循环
1816年提出，近 20年才实施
冷气室热气室
加热器 冷却器
A B
回热器
1-2 T 压缩
2-3 V 吸热
3-4 T 膨胀
4-1 V 放热
斯特林循环图示
1
2
3
4 12
3 4
p
v
T
s
概括性卡诺循环 核潜艇，制冷
§ 5-4 勃雷登循环 （ Brayton Cycle）
用途：
航空发动机
尖峰电站
移动电站
大型轮船
勃雷登循环示意图和理想化
1
2 3
4
压气机 燃气轮机
燃烧室
1） 工质：数量不变，定比热 理想气体
理想化：
2） 闭口 ? 循环 3） 可逆过程
Combustion chamber
Compressor Turbine
p
v
T
s
1
2 3
4 1
2
3
4
T-s and P-v diagrams for the ideal
Brayton Cycle
勃雷登循环的计算
T
s
1
2
3
4
吸热量：
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放热量：
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热效率：
1 2 2 4 1
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勃雷登循环热效率的计算
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勃雷登循环热效率的计算
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勃雷登循环净功的计算
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燃气轮机的实际循环
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压气机,不可逆 绝热压缩
燃气轮机,不可逆 绝热膨胀
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取最佳
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它途径
§ 5-5 提高勃雷登循环热效率的其他途径
2
若使 T4
T4 在 500oC以上
1
3
4
T
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不可能
如果 T4>T2
预热空气,回热
一,回热
Regeneration
勃雷登循环 回热示意图
1
2 3
4
压气机 燃气轮机
燃烧室
回热器
4R
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回热在 Ts 图上的表示
2
1
3
4
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实际回热,
定义,回热度
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一般取 0.6~0.9
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压气机间冷 intercooling的图示
1
2 3
4
燃气轮机
燃烧室
间冷器 5
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Intercooler
压气机间冷在 Ts图上的表示
2
1
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结论：
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1
3
4
燃气轮机
燃烧室
间冷器
5
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6
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回热器
4R
2R
Intercooler Regenerator
间冷＋回热在 Ts图上的表示
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结论：
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1
2
3
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压气机
燃气轮机
燃烧室 1
燃烧室 2
3’
5
Reheater
再热在 Ts图上的表示
2
1
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s
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4’
4
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5
结论：
再热＋回热示意图
1
2 3
4’压气机 燃气轮机
燃烧室 2回热器 燃烧室 1
4R
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5
3’
Reheat-regenerative cycle
再热 ＋回热 在 Ts图上的表示
2
1
3T
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4
结论：
5
4R
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2
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1
2
3
4
压气机 燃气轮机
燃烧室 2回热器间冷器 燃烧室 1
2R
4R
结论：
再热 +间冷 +回热 在 Ts图上的表示
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无穷多级的极限情况
2
1
3
4
T
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两个等温过程
两个等压过程
+
回热
概括性卡诺循环
级数越多，越复杂，造价越高，一般 2~3级
Ericsson cycle
第五章 小 结 Summary
燃气轮机循环,理想循环和实际循环的计算
和比较
活塞式内燃机循环,( 特点、计算、比较 )
提高热效率的手段,回热
间冷 +回热
再热 +回热
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
膨胀作功，能否废气不放热再压缩再膨胀作功
不能使 0pp?
可逆时，
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不可逆时，
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1
2 3
4
动力循环问题讨论 (2)
2,回热器能否装在压气机前
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1
2
3
4
w净
1’
2’
动力循环问题讨论 (3)
3,能否先加热，后压缩
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动力循环问题讨论 (4)
动力循环的一般规律,
任何动力循环都是以消耗 热能 为 代价
以 作功 为 目的
升压 是前提
加热 是手段
作功 是目的
放热 是必须
顺序不可变
步骤不可缺
第五章 完
End of Chapter Five
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§ 5-3 斯特林（ Stirling)循环
1816年提出，近 20年才实施
冷气室热气室
加热器 冷却器
A B
回热器
1-2 T 压缩
2-3 V 吸热
3-4 T 膨胀
4-1 V 放热
斯特林循环图示
1
2
3
4 12
3 4
p
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T
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概括性卡诺循环 核潜艇，制冷
§ 5-4 勃雷登循环 （ Brayton Cycle）
用途：
航空发动机
尖峰电站
移动电站
大型轮船
勃雷登循环示意图和理想化
1
2 3
4
压气机 燃气轮机
燃烧室
1） 工质：数量不变，定比热 理想气体
理想化：
2） 闭口 ? 循环 3） 可逆过程
Combustion chamber
Compressor Turbine
p
v
T
s
1
2 3
4 1
2
3
4
T-s and P-v diagrams for the ideal
Brayton Cycle
勃雷登循环的计算
T
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1
2
3
4
吸热量：
? ?1 p 3 2q c T T??
放热量：
? ?2 p 4 1q c T T??
热效率：
1 2 2 4 1
t
1 1 1 3 2
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勃雷登循环热效率的计算
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勃雷登循环热效率的计算
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勃雷登循环净功的计算
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1 1o p t pw c T ???
燃气轮机的实际循环
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压气机,不可逆 绝热压缩
燃气轮机,不可逆 绝热膨胀
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压气机绝热效率
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燃气轮机的实际循环的热效率
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地面上，尺寸次要，省燃料，取 ? ?'
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空中，尺寸重要，取 ? ?'
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提高
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受材料耐热限制
取最佳
? ?'opt t??
有无其
它途径
§ 5-5 提高勃雷登循环热效率的其他途径
2
若使 T4
T4 在 500oC以上
1
3
4
T
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不可能
如果 T4>T2
预热空气,回热
一,回热
Regeneration
勃雷登循环 回热示意图
1
2 3
4
压气机 燃气轮机
燃烧室
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回热在 Ts 图上的表示
2
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实际回热,
定义,回热度
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一般取 0.6~0.9
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压气机间冷 intercooling的图示
1
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燃气轮机
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压气机间冷在 Ts图上的表示
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结论：
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间冷＋回热在 Ts图上的表示
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1
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再热在 Ts图上的表示
2
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5
结论：
再热＋回热示意图
1
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4’压气机 燃气轮机
燃烧室 2回热器 燃烧室 1
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5
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Reheat-regenerative cycle
再热 ＋回热 在 Ts图上的表示
2
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结论：
5
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再热 +间冷 +回热示意图
1
2
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4
压气机 燃气轮机
燃烧室 2回热器间冷器 燃烧室 1
2R
4R
结论：
再热 +间冷 +回热 在 Ts图上的表示
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无穷多级的极限情况
2
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4
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两个等温过程
两个等压过程
+
回热
概括性卡诺循环
级数越多，越复杂，造价越高，一般 2~3级
Ericsson cycle
第五章 小 结 Summary
燃气轮机循环,理想循环和实际循环的计算
和比较
活塞式内燃机循环,( 特点、计算、比较 )
提高热效率的手段,回热
间冷 +回热
再热 +回热
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
膨胀作功，能否废气不放热再压缩再膨胀作功
不能使 0pp?
可逆时，
tu cww?
不可逆时，
tu cww? p
0
p
v
1
2 3
4
动力循环问题讨论 (2)
2,回热器能否装在压气机前
t??? 简 T
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1
2
3
4
w净
1’
2’
动力循环问题讨论 (3)
3,能否先加热，后压缩
T
s
0w ?净
动力循环问题讨论 (4)
动力循环的一般规律,
任何动力循环都是以消耗 热能 为 代价
以 作功 为 目的
升压 是前提
加热 是手段
作功 是目的
放热 是必须
顺序不可变
步骤不可缺
第五章 完
End of Chapter Five
