工热名词

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奥托循环——即活塞式内燃机的定容加热理想循环。

压缩比——活塞式内燃机的特性参数,是定熵压缩过程的比体积比:ε=v1v2 定容增压比——活塞式内燃机的特性参数:定容加热过程的压力比:λ=p3p2 定压预胀比——活塞式内燃机的特性参数:定压加热过程比体积比ρ=v4v3

活塞式热气发动机——又称斯特林发动机,是一种外部加热的闭式循环发动机。早在1816年斯特林就提出了这种理想的工作循环,由于当时工业不发达,技术水平较低,未能应用于工程实践。近年来由于世界范围的能源和环境污染问题,斯特林发动机又重新引起人们的重视。斯特林循环按正向循环工作时可以作热机循环,对外输出功;按逆向循环工作时,可以作热泵循环。其结构型式可以有多种多样,但循环原理基本相同。斯特林循环即为概括性卡诺循环的一种,其热效率 εt=1?q2q1=1?TLTH,斯特林循环的热效率与同温限的卡诺循环的效率相等。另外斯特林循环可以通过气缸外高温热源取得热量,这样可采用价廉易得的燃料,也可利用太阳能及核能作为热源,这对于缓解世界对优质能源需求、减少污染无疑是一种很好的途径。

燃气轮机动力装置——是由压气机、燃烧室和燃气轮机三个基本部分组成的回转式气体动力装置,具有启停快、功率重量比大等优点,在飞机、舰船、电站的峰负机组等领域有广泛的应用。

循环增压比——循环增压比即循环最高压力与最低压力之比,用π表示,是定压加热的理想循环、压缩空气制冷循环的特性参数:π= p2p1.

燃气轮机装置定压加热理想循环——又称布雷顿循环,其p?v图和T?s图如附图所示。图中1-2是定熵压缩(压气机中),2-3是定压吸热(燃烧室中),3-4是定熵膨胀(燃气轮机中)。装置热效率εt为εt=wnetq1=1?h4?h1h3?h2 4-1定压放热(假想的换热器中)用循环特性参数表示为

εt=1?1πκ?1κ

其中

π

为循环增压比。

循环增温比——循环增温比是循环最高温度与最低温度之比,用η表示,是定压加热的理想循环的特性参数:η= T3T1。

燃气轮机装置实际循环——燃气轮机装置中流经叶轮式压气机和燃气轮机的工质通常在很高的流速下实现能量之间的转换,因此流体之间、流体与流道之间的摩擦不能再忽略不计。考虑压缩过程和膨胀过程存在的不可逆性的燃气轮机装置循环称为燃气轮机装置实际循环。装置内部热效率为εi=ηπκ?1κεT?1εC,sη?1πκ?1κ?1?1εC,s

相对内效率——相对内效率εT是燃气轮机或蒸汽轮机实际作功量和理论作功量之比,即 εT=h3?h4sh3?h4其中4s是可逆绝热膨胀的终态。相对内效率表示燃气轮机和蒸汽轮机内膨胀过程的不可逆程度。

定压加热喷气式发动机的理想循环——喷气式发动机是利用燃气膨胀后的动能基于反作用原理来推动飞机、火箭和汽车等装置的发动机。定压加热喷气式发动机的理想循环和定压燃烧燃气轮机装置理想循环相同,有关定压加热喷气式发动机的理论循环及实际循环的分析与

燃气轮机装置定压加热循环基本相同。

压气机——用来压缩空气或其它气体的设备。压气机广泛应用于动力工程、化工生产、制冷工程等领域,生活中的电风扇也是一种压气机。压气机按其动作原理和构造型式可分为:活塞式压气机和叶轮式压气机等,各种类型的压气机又可以分为单级的和多级的。真空泵是一种特殊类型的压气机,其进气压力不断下降,排气压力维持恒定为稍高于环境大气压。活塞式压气机的特点是压力比大,间隙性的吸气和排气,单位时间内产气量小。叶轮式压气机转速高,能连续不断地吸气和排气,没有余隙容积,但每级的增压比小,且容易造成较大的摩擦损耗。

示功图——压力p为纵坐标,体积V为横坐标的p与V的关系曲线,曲线与横轴包围的面积表示过程的功,因而得名。示功图与压容图不同,压容图的横坐标是比体积,因而图上每一点表示1kg工质的比体积,而示功图上一点表示工质的体积,所以图上每一点表示的气体的质量可以是不同的。

余隙容积——活塞式压气机中,因制造公差、金属材料的热膨胀及安装进、排气阀等零件的需要,当活塞处于上止点时,活塞顶面与缸盖之间必须留有一定的空隙,称为余隙容积。余隙容积对压气机理论耗功没有影响,但造成生产量下降,并使实际生产 1 kg 压缩气体耗功增大,因而也被称之为有害容积。

有效吸气容积——活塞在每次吸气冲程中实际吸入的气体体积。 活塞排量——活塞式压气机活塞在上止点和下止点之间扫过的气缸容积。

容积效率——以εV表示,是有效吸气容积和活塞扫过的气缸容积(即活塞排量)之比,容积效率εV反映出对气缸容积的有效利用程度。

余隙容积比——ζ简称余容比,是余隙容积与活塞排量的比值,ζ=VcVh 余容比——余隙容积百分比的简称。

分级压缩、级间冷却——利用活塞式压气机生产高压气体时为避免单级压缩因增压比太高而影响容积效率而采用的压缩工艺。其基本工作原理是气体逐级在不同气缸中被压缩,每经过一次压缩以后就在中间冷却器中被定压冷却到压缩前温度,然后进入下一级气缸继续被压缩。若分级压缩、级间冷却各级的中间压力相等,且πi=pm+1p1m i=1,2,?,m则压气机耗功最小,而且每级压气机所需的功相等;每个气缸中气体压缩后所达到的最高温度相同;每级向外排出的热量相等;各级的气缸容积按增压比递减。

压气机的定温效率——活塞式压气机可逆定温压缩过程所消耗的功wc,T和实际压缩过程所消耗的功w′c之比,用εc,T表示,εc,T=wc,Tw′c

压气机绝热效率——也称压气机绝热内效率,以εC,s表示,是压缩前气体状态相同,压缩

后气体的压力也相同的情况下,可逆绝热压缩时叶轮式压气机所需的功wc,s和不可逆绝热压缩时所需的功w′c之比:εC,s=wc,sw′c=h2,s?h1h2'?h1,若为理想气体,且比热容为定值,则εC,s=T2,s?T1T2'?T1

压气机绝热内效率——即压气机绝热效率。

连续性方程式——即为质量守恒方程式:稳定流动时通过流道任一截面的质量流量相等qm1=qm2=?=qm=const或A1cf1v1=A2cf2v2=???=Acfv=const其微分式为dAA=dvv?dcfcf 绝热滞止——流体在绝热流动过程中,因受到某种物体的阻碍,而流速降低为零的过程称为绝热滞止过程。

滞止焓——绝热滞止时流体的焓h0称为滞止焓或滞止总焓,它等于任一截面上流体的焓和其动能的总和:h0=h1+cf122=h+cf22 滞止总焓——即滞止焓。

滞止温度——气流滞止时的温度,用T0表示。 滞止压力——气流滞止时的压力,用p0表示。

声速——声音在介质中的传播速度,c=κpv。对于理想气体,则可进一步写为:c=κRgT。声速也是状态参数,它与气体的性质及其状态有关。

当地声速——当地声速是指所考虑的流道某一截面上的声速。在喷管中,各个截面上气体的状态是在不断变化着的,所以各个截面上的声速即当地声速也在不断变化。

马赫数——气体的流速与当地声速的比值,用符号Ma表示,Ma=cfc。马赫数是研究气体流动特性的一个很重要的数值。气流的马赫数对气流截面的变化规律有很大的影响。 亚声速——气流速度小于当地声速,即MA<1 时称为亚声速。 超声速——气流速度大于当地声速,即Ma>1时,气流为超声速。

喷管内流速变化的力学条件——喷管截面上压力与流速变化的关系:dpp=?κMa2dcfcf由于气体的κMa2总是正值,因此喷管内流速增加( dcf>0必然是压力下降( dp<0的后果。是气流部分焓转化为动能。

喷管内流速变化的几何条件——喷管截面积与气体流速的变化关系:dAA=(Ma2?1)dcfcf 由此式可见,气流速度变化对喷管截面积的要求与气流的马赫数是否大于1有直接联系:当Ma>1时,气流速度增加要求截面增大;Ma<1时,气流速度增加要求截面减小。

渐缩喷管——或称收缩喷管,是沿气流方向喷管的截面积逐渐缩小的喷管。气流速度小于当地声速时为增大流速,应采用渐缩喷管。

渐扩喷管——沿气流方向喷管的截面积逐渐扩大的喷管。气流速度大于当地声速时为增大流

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