$1.1发动机理论循环 简化条件 封闭循环 排气、吸气过程为定容放热,无物质交换; 绝热 压缩过程、膨胀过程为绝热(等嬷),不考虑传热 损失; 热源加热 燃烧过程为瞬时热源加热(定容或定压),不考虑 燃烧过程的时间接关 一理想工质 ·工质为空气、不考虑成份变化及数量变化; 可逆过程 循环中无能量的损失只有能量的转换,总熵产为0, 可用热力学的循环来表示
$1.1 发动机理论循环 • 简化条件 – 封闭循环 • 排气、吸气过程为定容放热，无物质交换； – 绝热 • 压缩过程、膨胀过程为绝热（等熵），不考虑传热 损失； – 热源加热 • 燃烧过程为瞬时热源加热（定容或定压），不考虑 燃烧过程的时间损失； – 理想工质 • 工质为空气、不考虑成份变化及数量变化； – 可逆过程 • 循环中无能量的损失只有能量的转换，总熵产为0， 可用热力学的循环来表示
$11发动机理论循环 ·分类(燃烧+几种) 定容循环(汽油机) 燃烧迅速、上止点(定容:余隙容积)加热。 定压循环(大型柴油机) 上止点后燃烧、加热缓慢,放热量导致的压力增加 与容积增大引起的压力下降抵消,压力维持不变 混和循环(车用高速柴油机) 一部分(预混和燃烧)定容燃烧、一部分(扩散燃 烧)定压
$1.1 发动机理论循环 • 分类（燃烧+几种） – 定容循环（汽油机） • 燃烧迅速、上止点（定容：余隙容积）加热。 – 定压循环（大型柴油机） • 上止点后燃烧、加热缓慢，放热量导致的压力增加 与容积增大引起的压力下降抵消，压力维持不变。 – 混和循环（车用高速柴油机） • 一部分（预混和燃烧）定容燃烧、一部分（扩散燃 烧）定压
$1.1发动机理论循环 典型热力学过程 表达形式:PV图,TS图 状态方程(理想气体):P=nRT,P为压力,V为体积,n气体的摩尔量,R与气体成 份相关的热力学常数,T温度 可能涉及到的热力学过程为:等熵、等温(燃烧温度控制:NOx、 热负荷)、定容、定压 ●TS图中定容过程曲线的斜率: ;定压 过程曲线斜率:d7 ds ZCn因为Cp>Cr所以定 容曲线陡峭,而定压过程曲线较平缓。 对于PV图等熵过程P=C即P=P();等 温过程:P=C,等温斜率小
$1.1 发动机理论循环 • 典型热力学过程 表达形式：P-V 图，T-S 图 状态方程（理想气体）： PV = nRT ，P 为压力，V 为体积，n 气体的摩尔量，R 与气体成 份相关的热力学常数，T 温度 典型热力过程在 P-V、T-S 图中的表现及特点 ⚫ T-S 图中定容过程曲线的斜率： C v T dS dT = ；定压 过程曲线斜率： C p T dS dT = ；因为Cp Cv 所以定 容曲线陡峭，而定压过程曲线较平缓。 ⚫ 对于 P-V 图等熵过程 K K V V PV C P P ( ) 2 1 = 2 = 1 即 ；等 温过程： PV = C ，等温斜率小 可能涉及到的热力学过程为：等熵、等温（燃烧温度控制：NOx、 热负荷）、定容、定压
$1.1发动机理论循环 ·典型热力学过程 C S C p SC 千
$1.1 发动机理论循环 • 典型热力学过程
$1.1发动机理论循环 理论循环历程(板书) 等熵(绝热)压缩:ac 工质加热(理想燃烧过程)c(z)z 等熵(绝热)膨胀:z-b 定容放热(理想换气过程):b-a
$1.1 发动机理论循环 • 理论循环历程（板书） – 等熵（绝热）压缩：a-c – 工质加热（理想燃烧过程）c(-z‘)-z – 等熵（绝热）膨胀：z-b – 定容放热（理想换气过程）：b-a