当前课程知识点:工程热力学(上) > 第5章 气体动力循环 > 5-3 斯特林循环 > Video 5-3 斯特林循环
下面我们来介绍 斯特林循环
这是斯特林循环的示意图
斯特林循环是 在1816年
由斯特林提出来的 已经很长时间了
但是在那个时候
由于工业技术比较落后
所以这个循环的热效率很低
从理论上来说 我们通过分析来看
这个热效率可以很高
但是由于当时的工业技术比较落后
所以它做出来实体的设备
斯特林循环的热效率是很低的
但是近几年由于能源危机
大家又重新开始来研究斯特林循环
因为它有它的优点 有什么优点
我们接下来看
这是这个循环的示意图
它有一个冷气室 有一个热气室
然后冷气室的上面有一个冷却器
热气室的上面有一个加热器
然后这两者中间有一个回热器
在这个冷气室和热气室里面
各有一个活塞可以运动
这两个活塞是连在同一个曲柄上
可以按照一个
特殊的运动规律来运动
然后我们来看一下
斯特林循环的工作过程
首先是冷气室的活塞向上移动
向上移动的话
冷气室里的空气就被压缩
在这个时候
冷却器对工质进行冷却
使得在这个压缩过程中它的温度不变
也就是说完成一个等温压缩过程
这是从1~2是这样的
然后接着冷气室的活塞向上移动
热气室的活塞向下移动
这样的移动
两者的移动速度是一样的
这就是一个等容过程
它是从回热器吸热
在这个过程中从回热器吸热
接下来 热气室的活塞向下移动
加热器对这个气体进行加热
这样可以完成一个等温的膨胀过程
这是它的第三个过程
然后第四个过程
是热气室的活塞向上移动
冷气室的活塞向下移动
这个移动速度是一样的
所以这是一个等容过程
而且是一个等容放热的过程
这热量放给谁了 放给回热器了
也就是说1~2是一个等温压缩
2~3是一个等容的吸热
3~4是一个等温的膨胀
4~1是一个等容放热过程
我们把这些过程画在PV图上
这四个过程我们写到这儿
首先1~2是一个等温的压缩过程
然后2~3是一个等容的吸热过程
3~4是一个等温的膨胀过程
4~1是一个等容的放热过程
这就是斯特林循环
在P-V图上的表示
我们再把它画到T-S图上
1~2等温压缩
2~3是等容吸热
3~4是等温膨胀过程
4~1是等容放热过程
刚才在斯特林循环
我们介绍了那个等容的吸热和放热是在什么里面
是在回热器里面
也就是说 4~1这个过程放热
放给了回热器
然后2~3吸热
是从那个回热器吸收热量
或者说2~3是把4~1那个过程的热量吸收过来的
也就是说4~1放的热量
给了2~3的吸热的这个热量
这两个热量是相等的
多变指数是一样的 都是等容过程
温差是一样的
所以这两个热量是相等的
这就是我们前面讲的
概括性卡诺循环
完全回热就是概括性卡诺循环
这个循环的热效率
就跟这两个温度之间的
卡诺循环的热效率是相等的
我们前面讲概括性卡诺循环的时候
我们介绍过完全回热
就是概括性卡诺循环
这个循环的热效率
与这两个温度之间的卡诺循环的热效率是完全相同的
然后我们再来看
这个斯特林循环有什么特点
我们刚才说了热气室的加热
是外部对它进行加热的
所以它可以用任何的燃料
比如说廉价的燃料
比如说太阳能都可以来用
不一定用
我们前面讲
气体动力内燃机循环要用油的
这油在里面燃烧
我们刚才讲的斯特林循环
它用加热器从外面吸收热量
来加热工质
所以这个热量
它可以用任何的廉价燃料
比如说太阳能就可以用
所以这斯特林循环
在今天缺少能源的条件下
它又被大家重新捡起来进行研究
但是这种循环
相对于我们内燃机循环
以及我们后面要讲的勃雷登循环来说
它用的还是相对来说要少一些的
但是大家要了解它的优点
就是可以来利用廉价的燃料
-0-0 导引
-0-1 热能及其利用
-0-1 作业
-0-2 热能转换装置工作过程简介
-0-2 作业
-0-3 工程热力学的研究内容及方法
-0-3 作业
-0-4 工程热力学与中国能源战略及环保
-0-4 作业
-绪论 章节小测验
-1-1 热力系统
-1-1 作业
-1-2 状态和状态参数
-1-2 作业
-1-3 基本状态参数
-1-3 作业
-1-4 平衡状态
-1-4 作业
-1-5 状态方程、坐标图
-1-5 作业
-1-6 准静态过程与可逆过程
-1-6 作业
-1-7 功量
-1-7 作业
-1-8 热量与熵
-1-8 作业
-1-9 热力循环
-1-9 作业
-第1章小结及讨论习题课
-第1章 章节小测验
-2-1 热力学第一定律的本质
-2-1 作业
-2-2 热力学第一定律的推论——内能
-2-2 作业
-2-3 闭口系统能量方程
-2-3 作业
-2-4 开口系统能量方程与焓
-2-4 作业
-2-5 稳定流动能量方程与技术功
-2-5 作业
-2-6 稳定流动能量方程的应用
-2-6 作业
-第2章小结
-第2章讨论习题课
-第2章 章节小测验
-3-0 导引
-3-1 理想气体状态方程
-3-1 作业
-3-2 比热容
-3-2 作业
-3-3 理想气体的内能、焓、熵和比热容
-3-3 作业
-3-4 理想气体比热容、内能、焓和熵的计算
-3-4 作业
-3-5 研究热力过程的目的和方法
-3-5 作业
-3-6 理想气体的等熵过程
-3-6 作业
-3-7 理想气体热力过程综合分析
--Video 3-7(2)基本过程在p-v图和T-s图上的表示
-3-7 作业
-3-8 气体的压缩
-3-8 作业
-3-9 活塞式压气机压缩过程分析
-3-9 作业
-第3章小结及讨论习题课
-第3章 章节小测验
-4-0 导引
-4-1 热二律的表述与实质
-4-1 作业
-4-2 卡诺定理与卡诺循环
-4-2 作业
-4-3 克劳修斯不等式及熵的引出
-4-3 作业
-4-4 不可逆过程熵的变化
-4-4 作业
-4-5 孤立系统熵增原理
-4-5 作业
-4-6 熵方程及对熵的小结
-4-6 作业
-4-7 熵与不可逆及熵的物理意义
-4-7 作业
-第4章讨论习题课
-4-8 㶲及其计算
-4-8 作业
-第4章 章节小测验
-5-0 导引
-5-0 作业
-5-1 活塞式内燃机动力循环
-5-1 作业
-5-2 活塞式内燃机几种循环的比较
-5-2 作业
-5-3 斯特林循环
-5-3 作业
-5-4 勃雷登循环
-5-4 作业
-5-5 提高勃雷登循环热效率的其它途径
-5-5 作业
-5-6 动力循环的一般规律
-第5章 章节小测验
-期末考试