Bài giảng Kỹ thuật nhiệt: Chương 4 - TS. Lê Xuân Tuấn

Bài giảng Kỹ thuật nhiệt - Chương 4: Các chu trình nhiệt động, cung cấp cho người học những kiến thức như định nghĩa chu trình nhiệt động; chu trình thuận chiều;... Mời các bạn cùng tham khảo!
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Bài giảng Kỹ thuật nhiệt: Chương 4 - TS. Lê Xuân Tuấn Chương 4. Các chu trình nhiệt động 1 4.1. KHÁI NIỆM CƠ BẢN 4.1.1. Định nghĩa chu trình nhiệt động - Chu trình là quá trình biến đổi trạng thái môi chất khép kín để thực hiện trong các máy nhiệt giúp chuyển hoá giữa công và nhiệt. - Quy ước: Công sinh ra (+), công nhận vào (-) Nhiệt sinh ra (-), nhiệt nhận vào (+) - Phân loại: + Chu trình thuận chiều: Động cơ nhiệt + Chu trình ngược chiều: Máy lạnh, bơm nhiệt1 Chu trình thuận chiều 2 Nguồn nóng ?1 ? Sinh Thuận công chiều q2 Nguồn lạnh + Nhận nhiệt q1 từ nguồn nóng; + Sinh công l; + Nhả nhiệt q2 cho nguồn lạnh. ?1 = ? + q22 1 Chu trình ngược chiều 3 Nguồn nóng q1 ? Ngược Cấp công chiều ?2 Nguồn lạnh + Nhận nhiệt q2 từ nguồn lạnh; + Nhận công l; + Nhả nhiệt q1 cho nguồn nóng. q1 = ? + q23 4.1.2. Công của chu trình 4 - Công của chu trình là công của môi chất tác động tới môi trường hoặc ngược lại môi trường tác động tới môi chất khi môi chất tiến hành một chu trình. - Công chu trình ký hiệu: L0 (J) hoặc l0 (J/kg). - Công của chu trình có thể tính dựa theo công giãn nở, công kỹ thuật hoặc nhiệt.4 2 4.1.2. Công của chu trình (Tiếp theo) 55 4.1.2. Công của chu trình (Tiếp theo) 66 3 4.1.2. Công của chu trình (Tiếp theo) 77 88 4 99 1010 5 1111 1212 6 1313 1414 7 4.2. CHU TRÌNH THUẬN CHIỀU 15 4.2.1. Chu trình chất khí - Động cơ đốt trong, tua bin khí, động cơ phản lực (máy bay, tên lửa); - Các quá trình thực: + Nạp môi chất (không khí); + Nén môi chất; + Nhận nhiệt từ nhiên liệu; + Giãn nỡ sinh công; + Xả môi chất ra ngoài môi trường;15 4.2.1. Chu trình chất khí (Tiếp theo) 16 - Các giả thiết: + Môi chất: Khí lý tưởng và đồng chất; + Các quá trình thuận nghịch; + Quá trình cháy thay bằng quá trình cấp nhiệt; + Quá trình nạp – thải triệt tiêu về công;16 8 4.2.1. Chu trình chất khí (Tiếp theo) 17 - Các quá trình nhiệt động trong động cơ đốt trong: + Nén môi chất (nhận công) s = const; + Nhận nhiệt từ nguồn nóng: V = const (động cơ đốt trong), p=const (tuabin khí); + Giãn nỡ sinh công: s = const; + Thải nhiệt: V = const động cơ đốt trong p = const động cơ khác17 1. Chu trình động cơ đốt trong 18 a. Phân loại - Theo nhiên liệu: + Xăng: Cấp nhiệt đẳng tích; + Diezen: Cấp nhiệt đẳng áp hoặc hỗn hợp; - Theo quá trình cháy: + Đẳng tích; + Đẳng áp; + Hỗn hợp. - Theo cách đốt nhiên liệu: + Cưỡng bức: Xăng, đẳng tích; + Tự cháy: Diezen, đẳng áp.18 9 19 Hình 4-4. Đồ thị quá trình Hình 4-5. Đồ thị quá Hình 4-6. Đồ thị quá trình cấp nhiệt đẳng tích trình cấp nhiệt đẳng áp cấp nhiệt hỗn hợp19 1. Chu trình động cơ đốt trong (Tiếp theo) 20 b. Các quá trình của chu trình 1-2: Quá trình nén; 2-3’: Cấp nhiệt đẳng tích; 2-3”: Cấp nhiệt đẳng áp; 3-4: Giãn nở đoạn nhiệt sinh công; 4-1: Thải nhiệt đẳng tích.20 10 1. Chu trình động cơ đốt trong (Tiếp theo) 21 Hiệu suất của động cơ đốt trong: - Cấp nhiệt hỗn hợp: ...