Материал: 6 Круговые процессы. Циклы ДВС
Круговые процессы (циклы)
Круговыми процессами называются замкнутые процессы, характеризующиеся возвратом системы (рабочих тел) в исходное состояние, то есть в исходное состояние возвращаются параметры состояния, а значить интегральное изменение любой функции состояния равно нулю:
òdz = 0 где z = p; V(v); Т; U(и); H(h) и т.п.
Круговые процессы, как периодически повторяющиеся, реализуются в тепловых машинах ( тепловых двигателях и холодильных машинах) и называются циклами.
Различают прямые и обратные циклы. Те и другие могут быть обратимые и реальные.
Q*
P 1
L*ц
Q2*
V
P 
Q1*
L*ц
Q2*
Круговые процессы, в результате реализации которых получена полезная
работа, осуществляются в тепловых
двигателях, называются прямыми циклами и направлены по часовой стрелке.
Круговые процессы, в результате которых происходит охлаждение рабочих тел до температуры ниже температуры окружающей среды,
осуществляются в холодильных машинах. Такие циклы называются обратными
и направлены против часовой стрелки
V
dL*
òdQ* = Q1* - Q2* ; òdL* = L*ц = L*рас. - L*сж.
Эффективность любого реального теплового двигателя определяется коэффициентом полезного действия (КПД).
Коэффициент полезного действия реальных циклов тепловых двигателей численно равен отношению полученной работы к подведенному извне количеству теплоты
|
|
|
|
|
L* |
|
|
|
|
|
|
Q* |
- |
Q* |
|
|
|
|
Q* |
|
|
||
h = |
|
|
|
|
ц |
|
|
|
|
= |
|
1 |
|
|
2 |
|
= 1 - |
|
|
2 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
|
* |
|
|
|
|
|
* |
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||||||||
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
Q |
|
|
|
|
|
|
Q |
|
|
||||
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
|
|
|
|
1 |
|
|
||
Для обратимого цикла теплового двигателя КПД определяется cледующим образом:
hобр. = Lц .обр Q1обр
Цикл Карно
p 1
q1
2
4
q2 3
v
1-2 изотермическое расширение
2-3 адиабатное расширение
3-4 изотермическое сжатие
4-1 адиабатное сжатие