6 Цикли теплових та холодильних машин
1. Двигуни виутрішнього згоряння (двз)
Розрізняють три основні види циклів поршньових ДВЗ:
• цикл з підведенням теплоти при сталому об'ємі (v=const) - цикл Отто;
• цикл з підведенням теплоти при сталому тиску (р=const) – цикл Дизеля;
• цикл зі змішаним характером підводу теплоти (спочатку при v=сonst, а потім
при р=соnst) - цикл Тринклера.
Цикл Отто:
1-2 – адіабатне стиснення пальної суміші;
2-3 - ізохорний процес згоряння палива;
3-4 - адіабатне розширення продуктів згоряння;
4-1 - ізохорне скидання тиску - вихлоп у атмосферу
продуктів згоряння.
Кількість підведеної теплоти:
.
(52)
Кількість видведеної теплоти:
.
(53)
Теоретичний ККД циклу:
,
(54)
або
.
(55)
де
-
показник адiабати.
- ступінь
стиснення.
Цикл Дизеля:
1-2 – адіабатне стиснення повітря;
2-3 - вприск палива та його згоряння при сталому тиску;
3-4 - адіабатне розширення продуктів згоряння;
4-1 - ізохорне відведення теплоти в атмосферу.
Кількість підведеної теплоти:
.
(56)
Кількість відведеної теплоти:
.
(57)
ККД циклу:
,
(58)
або
,
(59)
де
-
ступінь
попереднього
розширення.
Цикл Тринклсра:
1-2 - адіабатне стиснення пальної суміші;
2-3 - ізохорний процес згоряння палива;
3-4 - ізобарний процес згоряння палива;
4-5 - адіабатне розширення продуктів згоряння;
5-1 - ізохорне скидання тиску.
Кількість підведеної теплоти:
.
(60)
Кількість відведеної теплоти:
. (61)
ККД циклу:
,
(62)
або
,
(63)
де,
- ступінь
стиснення,
- ступінь
підвищення
тиску,
- ступінь попереднього розширення.
2. Газотурбіна установка (гту)
Цикл ГТУ з підводом теплоти при постійному тиску:
1-2 - адіабатне стиснення повітря;
2-3 - вприск палива та його згоряння при сталому тиску;
3-4 - адіабатне розширення продуктів згоряння у соплі;
4-1 - ізохорне відведення теплоти в атмосферу.
ККД циклу:
, (64)
або
,
(65)
де
-
ступінь
збідьшення
тиску.
3. Повітряна холодильна установка
1-2 - адіабатне стиснення повітря в компресорі;
2-3 - ізохорне охолодження повітря;
3-4 - адіабатне розширення повітря в детандері;
4-1 - ізобарне підведення теплоти до повітря від охолоджуваних тіл.
.
(66)
.
(67)
Холодильний коефіцієнт:
.
(68)