【正文】 燒過(guò)程的理論簡(jiǎn)化 燃燒室的燃燒過(guò)程，是空氣與燃料混合燃燒，把燃料的化學(xué)能釋放出來(lái)，轉(zhuǎn)化為熱量的過(guò)程。即： c ）或（ cscs lL spp 22 ? ）或（ cc lLccsccsc llLL ???式中， csccsc llLL ?? ,2023/1/16 28 當(dāng)忽略工質(zhì)定壓比熱 隨溫度改變而忽略微變化的特性時(shí)， 1）、絕熱壓縮效率 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程二）、壓氣機(jī)內(nèi)的壓縮過(guò)程 實(shí)際壓縮過(guò)程的工程計(jì)算 c? 1212121211121212121212)()(ttttTTTTTTttttTTTTTTCTTCllLLsscssssspsspccsccsc?????????????????????壓氣機(jī)進(jìn)氣處?pC 在現(xiàn)代壓氣機(jī)中， ~?c? 由此可見，只要已知壓氣機(jī)的 ，就很容易求得壓氣機(jī)出口處工質(zhì)的實(shí)際溫度 ，進(jìn)而求出比容 。而是引入一個(gè)能夠比較直觀地反映實(shí)際壓縮過(guò)程中不可逆程度大小的絕熱壓縮效率 ，來(lái)計(jì)算工質(zhì)的終態(tài)溫度 。 2023/1/16 26 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程二）、壓氣機(jī)內(nèi)的壓縮過(guò)程 實(shí)際壓縮過(guò)程的工程計(jì)算 根據(jù)熱力學(xué)的多變過(guò)程來(lái)計(jì)算，不能夠直觀反映在 實(shí)際壓縮過(guò)程中不可逆程度大小。 ??n（ 24） 2023/1/16 25 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程 二）、壓氣機(jī)內(nèi)的壓縮過(guò)程 實(shí)際壓縮過(guò)程計(jì)算舉例 實(shí)際壓縮過(guò)程的計(jì)算跟理想絕熱壓縮過(guò)程的計(jì)算是一樣的，不同的只是一個(gè)用多變指數(shù) n，一個(gè)用絕熱指數(shù) k。 n＞ k， n的大小與實(shí)際壓縮過(guò)程中存在的不可逆因素有關(guān)，一般為 。由于存在摩擦和換熱的因素，實(shí)際過(guò)程是一個(gè)多變的壓縮過(guò)程，其計(jì)算應(yīng)根據(jù)多變過(guò)程的規(guī)律計(jì)算，其中 n為多變指數(shù)。 RTpv ?1v k ssksk ss vpvpvp 22isi11 ?????p 2psv2 ST22023/1/16 20 壓氣機(jī)理想絕熱壓縮空氣過(guò)程計(jì)算 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程二）、壓氣機(jī)內(nèi)的壓縮過(guò)程 RTpv ? k sskskss vpvpvp 22isi11 ????? 聯(lián)解，得出，在理想絕熱過(guò)程中 與 ， 與 之間的變化規(guī)律為： Tvp整個(gè)推理過(guò)程為： 常數(shù)?kssvp 兩式聯(lián)立 常數(shù)??kksSpT1kksSkkisiSkksSpTpTpT1221111??? ??????p和 T關(guān)系 常數(shù)??1ksS vT 1221isi111 ??? ????? k sskskss vTvTvTT和 v關(guān)系 （ 23） 2023/1/16 21 例 今有一臺(tái)壓氣機(jī)，把空氣由起始狀態(tài) ， ℃ 壓縮到 。 2023/1/16 18 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程二）、壓氣機(jī)內(nèi)的壓縮過(guò)程 壓氣機(jī)理想絕熱壓縮空氣過(guò)程計(jì)算 由 可知，當(dāng)工質(zhì)按理想絕熱過(guò)程壓縮（或膨脹）時(shí)，在整個(gè)過(guò)程的任何一個(gè)工況點(diǎn)上，工質(zhì)的壓力 p與其比熱容比 v的 k次方的乘積是彼此相等的。 2023/1/16 17 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程二）、壓氣機(jī)內(nèi)的壓縮過(guò)程 壓氣機(jī)理想絕熱壓縮空氣過(guò)程計(jì)算 由熱力學(xué)分析，在理想絕熱過(guò)程中，工質(zhì)的壓力和比容的變化規(guī)律為： （ 21） 常數(shù)?kss vp 式中： k為絕熱指數(shù)，當(dāng)忽略工質(zhì)比熱隨溫度而變化的關(guān)系時(shí)，它就是所謂的比熱比。 假設(shè)工質(zhì)只與外界發(fā)生功的交換，而無(wú)熱量交換。 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程 一）、燃?xì)廨啓C(jī)的循環(huán)過(guò)程 2023/1/16 14 總之： 為了計(jì)算燃?xì)廨啓C(jī)中工質(zhì)與外界交換的熱量和功量，必須分析燃?xì)廨啓C(jī)的四個(gè)過(guò)程中工質(zhì)的熱力狀態(tài)參數(shù)壓力 p、比容 v、溫度 t的變化規(guī)律和描述過(guò)程的數(shù)學(xué)方程。 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程 一）、燃?xì)廨啓C(jī)的循環(huán)過(guò)程 2023/1/16 13 燃?xì)廨啓C(jī)效率、比功曲線圖 燃?xì)廨啓C(jī)的效率與比功關(guān)系 1）、燃?xì)鉁囟仍礁撸細(xì)廨啓C(jī)的比功就越大，每千克空氣產(chǎn)生的功就越多，一定功率的機(jī)組體積就會(huì)越小。 2023/1/16 12 燃?xì)廨啓C(jī)效率曲線 3）、目前，最先進(jìn)的燃?xì)廨啓C(jī)燃?xì)鉁囟冗_(dá) 1300℃ ～ 1400℃ ，壓氣機(jī)壓比達(dá)到 15～ 20。燃?xì)鉁囟仍礁?，相?yīng)的最佳壓比就越高，這是燃機(jī)設(shè)計(jì)的最關(guān)鍵點(diǎn)。具體時(shí)間會(huì)在后面安排。? 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程 ? 第二節(jié) 等壓燃?xì)廨啓C(jī)理想簡(jiǎn)單循環(huán) ? 第三節(jié) 軸流式壓氣機(jī)原理和計(jì)算 ? 第四節(jié) 燃料燃燒理論 ? 第五節(jié) 透平原理 第二章 燃?xì)廨啓C(jī)基本原理和計(jì)算 2023/1/16 1 ? 為什么現(xiàn)代燃?xì)廨啓C(jī)，尤其是三代以后的燃?xì)廨啓C(jī)，在熱力參數(shù)上面要提倡壓氣機(jī)高壓比，高渦輪前燃?xì)鉁囟?？壓氣機(jī)壓比和渦輪前燃?xì)鉁囟鹊年P(guān)系？ 提問(wèn)： 2023/1/16 2 ? 通過(guò)燃?xì)廨啓C(jī)的循環(huán)分析，就可以明白。 解答： 本章學(xué)習(xí)完畢后，將前面的問(wèn)題作為討論課的論點(diǎn)進(jìn)行討論。請(qǐng)同學(xué)們醞釀！ 討論課的題目： 為什么提倡高壓比和高渦輪前燃?xì)鉁囟龋? 2023/1/16 3 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程 一）、燃?xì)廨啓C(jī)的循環(huán)過(guò)程 二）、壓氣機(jī)內(nèi)的壓縮過(guò)程 三）、燃燒室中的加熱過(guò)程 四）、透平（渦輪）中的膨脹過(guò)程 五）、工質(zhì)在大氣中自然放熱過(guò)程 六）、總結(jié) 2023/1/16 4 附加知識(shí)點(diǎn)： 燃?xì)廨啓C(jī)四個(gè)截面的氣體狀態(tài)參數(shù)符號(hào) 燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 ） 1截面（壓氣機(jī)進(jìn)氣截面） 氣流在此處的理想狀況的狀態(tài)參數(shù)符號(hào)： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( 11 ss tTv1 sp1 氣流在此處的實(shí)際狀況的狀態(tài)參數(shù)符號(hào)： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( 11 tT1vp 氣流在此處的狀態(tài)參數(shù)平均值： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( ** tT *v *p2023/1/16 5 附加知識(shí)點(diǎn)： 燃?xì)廨啓C(jī)四個(gè)截面的氣體狀態(tài)參數(shù)符號(hào) 燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 ） 2截面（壓氣機(jī)出口截面，燃燒室進(jìn)口截面） 氣流在此處的理想狀況的狀態(tài)參數(shù)符號(hào)： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( 22 ss tT sv2 sp2 氣流在此處的實(shí)際狀況的狀態(tài)參數(shù)符號(hào)： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( 22 tT2v 2p 氣流在此處的狀態(tài)參數(shù)平均值： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( ** tT *v *p2023/1/16 6 附加知識(shí)點(diǎn)： 燃?xì)廨啓C(jī)四個(gè)截面的氣體狀態(tài)參數(shù)符號(hào) 燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 ） 3截面（燃燒室出口截面，透平進(jìn)口截面） 氣流在此處的理想狀況的狀態(tài)參數(shù)符號(hào)： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( 33 ss tTv3 sp3 氣流在此處的實(shí)際狀況的狀態(tài)參數(shù)符號(hào)： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( 33 tT3v 3p 氣流在此處的狀態(tài)參數(shù)平均值： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( ** tT *v *p2023/1/16 7 附加知識(shí)點(diǎn)： 燃?xì)廨啓C(jī)四個(gè)截面的氣體狀態(tài)參數(shù)符號(hào) 燃?xì)廨啓C(jī)結(jié)構(gòu)示意圖 ） 4截面（透平出口截面） 氣流在此處的理想狀況的狀態(tài)參數(shù)符號(hào)： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( 44 ss tT sv4 sp4 氣流在此處的實(shí)際狀況的狀態(tài)參數(shù)符號(hào)： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( 44 tT4v 4p 氣流在此處的狀態(tài)參數(shù)平均值： 溫度： 比容： 壓強(qiáng)： )( ** tT *v *p2023/1/16 8 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程 ?一）、燃?xì)廨啓C(jī)的循環(huán)過(guò)程 2023/1/16 9 第一節(jié) 燃?xì)廨啓C(jī)循環(huán)的過(guò)程方程 一）、燃?xì)廨啓C(jī)的循環(huán)過(guò)程 燃?xì)廨啓C(jī)熱力循環(huán)稱為開式白朗托循環(huán)（蒸汽輪機(jī)電廠循環(huán)稱為閉