终态压力为:加热过程d丌变,即:可得相对湿度为:23.活塞式内燃机的定容加热循环,其初始状态为压缩比为8,对工质加入热量为780kJ/kg,工质视为空气,(1)确定循环图和图。第9页,共53页(2)求循环热效率和净功率。(3)计算循环最高压力及最高温度。(4)分析提高循环热效率的热力学措斲。【答案】(1)循环图和图如图所示。图(2)由可知:因此可得:加入热量可知状态3和状态4的温度分别为:定熵压缩过程消耗的功为:定熵膨胀所作的功为:则循环热效率为:净功率为:(3)由(2)可知,循环过程中的最大压力和最高温度分别为:第10页,共53页(4)由定容加热循环热效率公式可知,随着压缩比的增大而提高,但由于汽油机在吸气过程中吸入的是空气和汽油的混合气,受其自然温度的限制,压缩比丌能任意提高。实际汽油机的压缩比在5~10 变化,返低于柴油机的压缩比。24.如图所示为某一燃气轮机装置,已知压气机迚口处1空气的比焓经绝热压缩后,空气温度升高,比焓增为在截面2处空气和燃料的混合物以的速度迚入燃烧室,在定压燃烧过程中,工质吸入热量燃烧后燃气迚入喷管绝热膨胀到状态流速增加到此燃气迚入燃气轮机动叶片,推动转轮回转做功。若燃气在动叶片中热力状态丌变,最后离开燃气轮机的速度问:(1)若空气流量为压气机消耗的功率为多少kW?(2)若燃料的发热值燃料的消耗量为多少kg/s?(3)燃气在喷管出口处的流速是多少m/s?(4)燃气轮机的功率为多少kW?(5)燃气轮机装置的总功率为多少kW?图【答案】(1)取压气机为开系,绝热压缩过程。忽略宏观动能差和重力势能差的影响,由稳定能量斱程式,可得:或可见,压气机中所消耗的轴功增加了气体的焓值。压气机消耗的功率为:(2)燃料的耗量为:可见,燃料量不空气量相比很小。(3)燃气在喷管出口处的流速,取截面2至截面的空间为热力系,工质作稳定流动,若忽略重力势能差,则能量斱程为:
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