CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG

10/19/2009
1
Chương 5:
CHU TRÌNH NHIỆT ĐỘNG
5.1. CHU TRÌNH THUẬN CHIỀU
• Là chu trình của các động cơ nhiệt, biến nhiệt
năng thành cơ năng hoặc điện năng.
• Chu trình Stirling: 2 quá trình đẳng tích và 2
quá trình đẳng nhiệt tiến hành xen kẽ nhau.
• Chu trình Ericsson: 2 quá trình đẳng áp và 2
quá trình đẳng nhiệt tiến hành xen kẽ nhau.
• Các chu trình: động cơ đốt trong, tuabin khí,
phản lực, chu trình Rankine (hơi nước).
5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
• Động cơ 2 kỳ & động cơ 4 kỳ.
• Chu trình cấp nhiệt đẳng tích.
• Chu trình cấp nhiệt đẳng áp.
• Chu trình cấp nhiệt hỗn hợp.
10/19/2009
2
5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
• Chu trình cấp nhiệt đẳng tích.
5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
• Chu trình cấp nhiệt đẳng tích.
5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
• Chu trình cấp nhiệt đẳng tích.
1-2: nén đoạn nhiệt 2-3: cấp nhiệt đẳng tích
3-4: giãn nở đoạn nhiệt 4-1: nhả nhiệt đẳng tích
10/19/2009
3
5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG

Chu trình cấp nhiệt đẳng tích.
• Tỷ số nén:
• Tỷ số tăng áp:
v
1
: thể tích riêng của môi chất ở trạng thái ban đầu
v
2
: thể tích riêng của môi chất sau khi nén
p
2
: áp suất môi chất sau khi nén
p
3
: áp suất môi chất sau khi cấp nhiệt đẳng tích
2
1
v
v


2
3
p
p


5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Chu trình cấp nhiệt đẳng tích.
• Nhiệt lượng cấp vào chu trình:

• Nhiệt lượng thải ra khỏi chu trình:
• Hiệu suất nhiệt của chu trình:
• Công sinh ra:


231
TTcq
v

)(
142
TTcq
v

1
1
1


k
t


)(
1
1
)(
1
1
44332211

vpvp
k
vpvp
k
l 




5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
• Chu trình cấp nhiệt đẳng áp.
10/19/2009
4
5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
• Chu trình cấp nhiệt đẳng áp.
5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
• Chu trình cấp nhiệt đẳng áp.
1-2: nén đoạn nhiệt 2-3: cấp nhiệt đẳng áp
3-4: giãn nở đoạn nhiệt 4-1: nhả nhiệt đẳng tích
5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Chu trình cấp nhiệt đẳng áp.
• Hệ số giãn nở sớm:
• Nhiệt lượng cấp vào chu trình:
• Nhiệt lượng thải ra khỏi chu trình:
• Hiệu suất nhiệt của chu trình:
• Công sinh ra:


231
TTcq

p

)(
142
TTcq
v

)1(
1
1
1







k
k
t
k
2
3
v
v









11
1
1

 kk
v
kTcl

10/19/2009
5
5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
• Chu trình cấp nhiệt hỗn hợp.
1-2: nén đoạn nhiệt 2-3: cấp nhiệt đẳng tích
3-4: cấp nhiệt đẳng áp 4-5: giãn nở đoạn nhiệt
5-1: nhả nhiệt đẳng tích
5.2. CHU TRÌNH ĐỘNG CƠ ĐỐT TRONG
Chu trình cấp nhiệt hỗn hợp.
• Nhiệt lượng cấp vào chu trình:
• Nhiệt lượng thải ra khỏi chu trình:
• Hiệu suất nhiệt:
• Công sinh ra:


)(
34231
TTcTTcq

pv

)(
152
TTcq
v

   
 
1
11
1
1




k
k
t
k



)(
1
1
)(
1
1

)(
11225544313
vpvp
k
vpvp
k
vvpl 




5.3. CHU TRÌNH TUABIN KHÍ
Cấu tạo tuabin khí gồm có 3 bộ phận chính: Máy nén
khí, Buồng đốt, Tuabin.
10/19/2009
6
CHU TRÌNH TUABIN KHÍ CẤP NHIỆT ĐẲNG ÁP
CHU TRÌNH TUABIN KHÍ CẤP NHIỆT ĐẲNG ÁP
1-2: nén đoạn nhiệt 3-4: giãn nở đoạn nhiệt
2-3: cấp nhiệt đẳng áp 4-1: nhả nhiệt đẳng áp
CHU TRÌNH TUABIN KHÍ CẤP NHIỆT ĐẲNG ÁP
• Tỷ số tăng áp: Tỷ số giãn nở sớm:
• Nhiệt lượng cấp vào:
• Nhiệt lượng thải ra:
• Hiệu suất nhiệt:
1
2
p
p



2
3
v
v


)(
231
TTcq
p

)(
142
TTcq
p

k
k
t
T
T
1
2
1
1
11





10/19/2009
7
CHU TRÌNH TUABIN KHÍ CẤP NHIỆT ĐẲNG TÍCH
CHU TRÌNH TUABIN KHÍ CẤP NHIỆT ĐẲNG TÍCH
1-2: nén đoạn nhiệt 3-4: giãn nở đoạn nhiệt
2-3: cấp nhiệt đẳng tích 4-1: nhả nhiệt đẳng áp
CHU TRÌNH TUABIN KHÍ CẤP NHIỆT ĐẲNG TÍCH
• Tỷ số tăng áp: Tỷ số tăng áp khi cấp nhiệt:
• Nhiệt lượng cấp vào:
• Nhiệt lượng thải ra:
• Hiệu suất nhiệt:
1
2
p
p


2
3
p
p


)(
231
TTcq
v

)(

142
TTcq
p

k
k
k
t
k
1
1
)1(
)1(
1







10/19/2009
8
5.4. CHU TRÌNH RANKINE
5.4. CHU TRÌNH RANKINE
5.4. CHU TRÌNH RANKINE
• 1-2: giãn nở đoạn nhiệt 2-3: nhả nhiệt đẳng áp
• 3-3’: nén đoạn nhiệt 3’-1: cấp nhiệt đẳng áp
10/19/2009
9

5.4. CHU TRÌNH RANKINE
• Nhiệt lượng cấp vào:
• Nhiệt lượng thải ra:
• Hiệu suất nhiệt của chu trình:
'311
iiq


322
iiq 
31
21
ii
ii
t




HOME WORKS
• Bài 24, 25 trang 158 – sách Cơ sở Kỹ thuật
Nhiệt
• Chương 5 – sách Bài tập Kỹ thuật Nhiệt: tùy
chọn.