山西能源学院：《工程热力学》课程教学资源（PPT课件）热力学第二定律知识点（卡诺循环和多热源可逆循环分析）

工程热力学卡诺循环和多热源可逆循环分析

工程热力学 卡诺循环和多热源可逆循环分析

Part 0l卡诺循环及其热效率Part 02目录逆向卡诺循环Part 03多热源的可逆循环Part 04概括性卡诺循环

目录 Part 01 卡诺循环及其热效率 Part 02 逆向卡诺循环 Part 03 多热源的可逆循环 Part 04 概括性卡诺循环

01PART卡诺循环

卡诺循环 PART 01

卡诺循环及其热效率?1．卡诺循环3SWatS绝热压缩112?等温吸热203v绝热膨胀34D23TH等温放热AnetSS45TL1T4是两个热源的可逆循环0L

卡诺循环及其热效率 1. 卡诺循环 是两个热源的可逆循环 绝热压缩 等温吸热 绝热膨胀 等温放热 1 2 2 3 3 4 4 5

卡诺循环及其热效率2.卡诺循环热效率WnetNtTq13Wnet=Wi-2+W2-3+W3-+W4-WnetR.TP2X?WK-1p0V3W2-3 = R,T, InV2

卡诺循环及其热效率 2. 卡诺循环热效率 net t 1 w q  = w w w w w net 1 2 2 3 3 4 4 1 = + + + − − − − 1 g 1 2 1 2 1 1 1 R T p w p    − −       = −   −     ? ? 3 2 3 g 2 2 ln v w R T v − =

卡诺循环及其热效率n。 = 1_ 92Tq1Tq2 = q4-1= T(si - S4)23KAq = q2-3 = T (s -S2)AnetSJTqnet = qi -Q2=(Th -TL)AS23 = WnetT41(Tα -TL)△s23 -=1_Tn.ST,As23Th例：现代火电厂，水蒸气温度T.=1000K，环境温度为T=300KT.= 70%所以：n =TA

卡诺循环及其热效率 q q T s s 2 4 1 L 1 4 = = − − ( ) ( H L 23 ) L c H 23 H 1 T T s T T s T  −  = = −  q q T s s 1 2 3 H 3 2 = = − − ( ) net 1 2 q q q = − = −  = (T T s w H L 23 net ) 2 c 1 1 q q  = − 例：现代火电厂，水蒸气温度TH=1000K，环境温度为TL=300K 所以： L c H 1 70% T T  == − =

卡诺循环及其热效率T.1) n=f(Th,T) T ↑,T =n.个n =1-TH2) T±0,T±0n<1即Wnet<q1循环净功小于吸热量，必有放热q2。?3）T =Tun。=0=第二类永动机不可能制成。OWatO4）实际循环不可能实现卡诺循环，原因：a）一切过程不可逆；?b）气体实施等温吸热，等温放热困难：2输出净功极微。c）气体卡诺循环wnet太小，若考虑摩擦，5）卡诺循环指明了一切热机提高热效率的方向一一加大循环温差

卡诺循环及其热效率 c H L = f T T ( , ) 2） L H T T    0, 3） T T L H = 第二类永动机不可能制成。 L c H 1 T T 1）   c  = − w q net 1  H L T T   , c  1 即 循环净功小于吸热量，必有放热q2。 c  = 0 4）实际循环不可能实现卡诺循环，原因： a）一切过程不可逆； b）气体实施等温吸热，等温放热困难； c）气体卡诺循环wnet太小，若考虑摩擦，输出净功极微。 5）卡诺循环指明了一切热机提高热 效率的方向——加大循环温差

02PART逆向卡诺循环

逆向卡诺循环 PART 02

逆向卡诺循环1.逆向卡诺制冷循环热空T tT.lol=wnetTcS制冷系数：冷空收益T.qcT,△s23qc6代价WnetT。-T(T。- T)As23o -qcT.↑8可大于、小于或等于1To-T.↓

逆向卡诺循环 制冷系数： c c c net 0 c = q q w q q  = = − 收益 代价 ( ) c 23 c 0 c 23 0 c T s T T T s T T  = = −  − 1.逆向卡诺制冷循环 c  Tc↑ T0 - Tc↓ 可大于、小于或等于1  c ↑

逆向卡诺循环2.逆向卡诺供暖循环1供暖系数：TR收益TRq1q1To代价Tr -TWnet91 - q20STr Tr-To↓

逆向卡诺循环 供暖系数： 1 1 c net 1 2 0 = = R R q q T w q q T T  = = − − 收益 代价 c  1 TR↓ TR-T0 ↓ ↑ 2.逆向卡诺供暖循环 c 