Hőtan BMEGEENATMH 4. Gázkörfolyamatok.

Az előadások a következő témára: "Hőtan BMEGEENATMH 4. Gázkörfolyamatok."— Előadás másolata:

1 Hőtan BMEGEENATMH 4. Gázkörfolyamatok

2 Elméleti alapok Körfolyamatok rendszerezése
Carnot- és egyenértékű Carnot-körfolyamat

3 Körfolyamatok Folyamatos energiaátalakítás Munkaszolgáltató (hőerőgép)
Inhomogenitás létrehozása, és fenntartása Korlátok: I. főtétel: mennyiségi II. főtétel: minőségi: a hő csak egy része alakítható munkává Munkaszolgáltató (hőerőgép) Carnot, Joule-Brayton, Stirling, Ericsson, Otto, Diesel Termikus hatásfok, belső hatásfok Munkát igénylő (munkagép) Hűtőgép, hőszivattyú Fajlagos hűtő teljesítmény Fajlagos fűtő teljesítmény TÁBLA!

4 Körfolyamatok összefoglalása
HF Tm hőforrás Tbe 1 2 Tle Tle Tle fűtés HF Ta Tel 4 környezet Tel 3 Tfel 5 hűtés Tfel Tfel S Fűtőerőmű Hőerőmű Hűtőgép Hőszivattyú Hűtőgép+Hőszivattyú

5 Körfolyamatok Munkaszolgáltató körfolyamatok
Carnot-körfolyamat Egyenértékű Carnot-körfolyamat Dugattyús gépek (egygépes körfolyamatok) Stirling- körfolyamat Ericsson-körfolyamat Lenoir-körfolyamat Otto-körfolyamat Atkinson-körfolyamat Diesel-körfolyamat Többgépes körfolyamatok Joule-Brayton-körfolyamat Munkát igénylő körfolyamatok Külső égésű Belső égésű

6 Termikus hatásfok: TÁBLA!
Carnot-körfolyamat elméleti, nem megvalósítható, csak közelíthető adott hőmérséklethatárok között a legnagyobb hatásfokú hatásfoka független a körfolyamatot végző anyagtól Qbe Qbe T A Qle B Tbe Tel D C Qle S Termikus hatásfok: TÁBLA!

7 Egyenértékű Carnot-körfolymat
Qbe Qle T T Tbe(S) Tmax 𝑇 𝑏𝑒 Tel(S) 𝑇 𝑒𝑙 Tmin S S ΔS ΔS Egyenértékű Carnot-körf. termikus hatásfoka: TÁBLA!

8 Valós gázkörfolyamatok
Történeti sorrendben

9 Dugattyús gépek Stirling-körfolyamat (1816) külső égésű motor egyenértékű a Carnot-körfolyamattal hőközlés (izochor) Robert Stirling ( ) skót vallási vezető expanzió (izoterm) kompr. (izoterm) hőelvonás (izochor)

10 svéd-amerikai gépészmérnök
Dugattyús gépek Ericsson-körfolyamat (1853) külső égésű motor egyenértékű a Carnot-körfolyamattal John Ericsson ( ) svéd-amerikai gépészmérnök

11 Dugattyús gépek Lenoir-körfolyamat (1858, 1860) belsőégésű motor
üzemanyag: széngáz nincs kompresszió alacsony hatásfok Jean Joseph Étienne Lenoir belga mérnök ( )

12 Dugattyús gépek Lenoir-körfolyamat (1858, 1860) expanzió (adiabatikus)
hőközlés (izochor) expanzió (adiabatikus) hőközlés (izochor) hőelvonás (izobár) hőelvonás (izobár)

13 Dugattyús gépek Otto-körfolyamat (1861, 1862) belsőégésű, négyütemű szikragyújtású motor szabadalom: 1861 működő gép: 1862 Alphonse Beau de Rochas ( ) francia mérnök Nikolaus August Otto ( ) német mérnök

14 Dugattyús gépek Atkinson-körfolyamat (1882, 1887) az expanzió- és a kompresszióviszony különböző magasabb hatásfok az Otto-motorhoz képest James Atkinson (1846–1914) brit mérnök

15 Dugattyús gépek Atkinson-körfolyamat

16 Dugattyús gépek Diesel-körfolyamat (1897)
Rudolf Christian Karl Diesel ( )

17 Többgépes körfolyamat
Brayton-körfolyamat (1872) George Brayton ( ) amerikai gépészmérnök Eredeti ötlet: John Barber, 1791

18 Gázturbina Brayton-körfolyamatot megvalósító gép

19 Gázturbina