假设我们有一个热机它在温度为T的热源之间运行H而散热器的温度是Tl.正如我们已经看到在我们先前的讨论,对于完全可逆热机,区别工作流体的温度和热源温度或不同工作流体温度和热沉温度永远不能超越微分的dT任何传热过程。
我们也可以说,热的添加或热的排斥过程必须等温进行,这一准则在卡诺循环中得到满足。
现在,我们将看到一个更重要的循环,即斯特林循环,在这里,热量的增加和热量的减少是等温进行的。但是我们必须注意斯特灵循环和卡诺循环是不同的。因为在斯特林循环中有两个定容再生过程,而不是卡诺循环的等熵再生过程。
让我们看看斯特林循环
斯特林循环是斯特林发动机运行的一个理想循环。首先,我们会看到,PV,和,TS图,斯特林循环,我们会理解,这里涉及的各种过程,最后,我们会确定,斯特林循环的热效率。
从这里的PV和TS图可以看出,将会有两个可逆的等温过程和两个可逆的等体积过程。
过程中,1 - 2:
从状态1到状态2的等温膨胀。热能将从外部来源加到这里。在这个过程中,体积会增加,但压力会减少。
ΔU = 0,
问1-2= W1-2= RT1日志(V2/ V1)
过程中,2 - 3:
定容过程,工作流体到再生器的内部传热过程,因此也称为定容再生过程。
ΔW = 0,
问2-3=杜2-3= CV(T3-T2)
过程中,3 - 4:
从状态3到状态4的等温压缩。热能将在这里被拒绝到外部接收器。在这个过程中,体积会减少,但压力会增加。
ΔU = 0,
问3-4= W3-4= RT3.日志(V4/ V3.)
过程中,4 - 1:
定容过程,内部热量从蓄热器传递回工作流体。
ΔW = 0,
问4-1=杜4-1= CV(T1- t4)
在再生过程中,在循环的一段时间内工作流体将热量传递到再生器,在循环的第二段时间内将热量传递回工作流体。蓄热器被认为是可逆传热装置。
如果我们认为再生的概念在哪里,面积在2-3以下即Q2-34-1以下的面积,即Q4-1再生斯特林循环将成为卡诺循环是相等的,因为从外部源热能将被添加在恒定的温度和热量也会被拒绝外部再生斯特林循环水槽在恒定温度下,因此将成为卡诺循环,因此它会有类似卡诺循环的效率。
因此,斯特灵循环的效率为
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参考:
工程热力学,P. K. Nag著
工程热力学,s.k.索姆著
我们将看到另一个重要的话题,即埃里克森循环在热工程范畴新利18提款安全吗
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