布雷頓循環(huán)是一個(gè)熱力循環(huán)描述的運(yùn)作燃?xì)鉁u輪發(fā)動(dòng)機(jī),基礎(chǔ)airbreathing噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)和其他。它被命名為喬治布雷頓 (1830年至1892年),美國工程師開發(fā)后,盡管它最初是由英國人提出和專利在1791年約翰理發(fā),它有時(shí)也被稱為焦耳循環(huán) 。愛立信的周期是相似的,但使用外部的熱量,并采用再生器的使用。
布雷頓循環(huán)歷史
布雷頓在1872年, 喬治為他準(zhǔn)備好汽車的專利申請(qǐng)。引擎使用一個(gè)單獨(dú)的活塞式空壓機(jī)和擴(kuò)展。通過內(nèi)部火加熱,當(dāng)它進(jìn)入了擴(kuò)展氣缸的壓縮空氣。布雷頓生產(chǎn)和銷售的“就緒”汽車“像抽水,磨操作,甚至船用推進(jìn)執(zhí)行各種任務(wù)。
當(dāng)天的批評(píng)者聲稱,發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)行平穩(wěn),約17%的效率。
今天一般是長期的布雷頓循環(huán)與燃?xì)廨啓C(jī),即使布雷頓只有建立了活塞式發(fā)動(dòng)機(jī)。
布雷頓循環(huán)一個(gè)周期,可在使用內(nèi)燃機(jī)引擎(如噴氣發(fā)動(dòng)機(jī) )和外部內(nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)。
雖然布雷頓循環(huán)通常是作為一個(gè)開放的系統(tǒng) (而且確實(shí)必須 ,如果使用內(nèi)燃機(jī)運(yùn)行)運(yùn)行,這是傳統(tǒng)假設(shè)的目的熱力學(xué)分析,廢氣中的攝入量重用,使作為分析封閉的系統(tǒng)。
布雷頓循環(huán)的歷史的另一個(gè)有趣的是, 它在使用塞爾登專利。在汽車的初期,“塞爾登”一種創(chuàng)造性的律師聲稱有專利的內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的版本。專利圖紙顯示布雷頓循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)的使用。而不是支付專利使用費(fèi), 亨利福特打塞爾登專利 。福特辯稱,他的車用四沖程奧托循環(huán)和布雷頓引擎塞爾登自動(dòng)顯示在使用。福特勝訴。
布雷頓循環(huán)模型
一個(gè)布雷頓型引擎由三部分組成:
1、氣體壓縮機(jī)
2、混合室
3、一個(gè)擴(kuò)展
周圍的空氣,在原有的19世紀(jì)布雷頓引擎,繪制成一個(gè)活塞式壓縮機(jī),它被壓縮;理想的熵過程。壓縮的空氣,然后運(yùn)行通過添加燃料的混合室,等壓過程。加熱(壓縮),增壓空氣和燃料的混合物,然后點(diǎn)燃在擴(kuò)展缸和能量釋放,造成熱空氣和燃燒產(chǎn)物的擴(kuò)大,通過一個(gè)活塞/氣缸;另一個(gè)理想的熵過程。提取的活塞/氣缸的工作中有一些是用來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)通過曲軸安排。
最近長期的布雷頓循環(huán)燃?xì)鉁u輪引擎。這也有三個(gè)組成部分:
氣體壓縮機(jī)
刻錄機(jī)(或燃燒室 )
一個(gè)透平膨脹機(jī)
理想布雷頓循環(huán):
熵過程 -環(huán)境空氣壓縮機(jī),加壓卷入。
等壓過程 -壓縮空氣通過燃燒室,然后運(yùn)行,其中燃料燃燒,加熱空氣,恒壓的過程,因?yàn)樯虝?huì)是開放流動(dòng)和。
熵過程 - 加熱,加壓空氣,然后放棄它的能量,通過渦輪機(jī)(或發(fā)電機(jī)組系列)擴(kuò)大。 由渦輪機(jī)中提取的工作,有些是用來驅(qū)動(dòng)壓縮機(jī)。
等壓過程 - 熱抑制(大氣)。
實(shí)際布雷頓循環(huán):
絕熱過程 -壓縮。
等壓過程 - 供熱。
絕熱過程 - 擴(kuò)展。
等壓過程 - 熱拒絕。
理想化的布雷頓循環(huán)
由于沒有壓縮或擴(kuò)張可以真正的熵,通過壓縮機(jī)和擴(kuò)展的損失表示來源的不可推卸的工作效率低下。在一般情況下,增加壓縮比 ,是最直接的方式,增加了布雷頓體系的整體輸出功率。
理想的布雷頓循環(huán)效率 ,其中γ是熱容量比 。 圖1顯示如何增加壓力比循環(huán)效率的變化。圖2顯示了如何在特定的燃?xì)鉁u輪機(jī)入口溫度為兩個(gè)不同的壓力比值增加輸出功率的變化。
在2002年開放式混合型太陽能布雷頓循環(huán)操作首次與相關(guān)論文發(fā)表在歐盟SOLGATE計(jì)劃框架,堅(jiān)持和有效。被加熱的空氣進(jìn)入燃燒室室從570 K超過1000 K。進(jìn)一步雜交,取得了在歐盟Solhyco太陽能和生物柴油僅運(yùn)行一個(gè)雜交的布雷頓循環(huán)的項(xiàng)目。
圖1: 布雷頓循環(huán)效率
圖2: 布雷頓循環(huán)的輸出功率
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作者:德耐爾@德耐爾空壓機(jī) 空壓機(jī)修訂日期:2011-10-11
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