Цикл Ленуара
Цикл Ленуара — термодинамический цикл, описывающий рабочие процессы ряда двигателей внутреннего сгорания, имеющих разную конструкцию и область применения, в том числе:
- исторически первый работающий двигатель внутреннего сгорания (см. Двигатель Ленуара), запатентованный в 1859 году бельгийским изобретателем Этьеном Ленуаром, в честь которого цикл получил своё название;
- тепловые ракетные двигатели;
- бесклапанные пульсирующие воздушно-реактивные двигатели;
- газотурбинные двигатели внутреннего сгорания, работающие без доступа атмосферного воздуха, на ракетном топливе (однокомпонентном, например, перекиси водорода, или двухкомпонентном, содержащем горючее и окислитель), например, турбины двигателей торпед, турбонасосных агрегатов ЖРД, и др.
Идеальный цикл Ленуара состоит из трёх термодинамических процессов:
- 1—2 изохорный нагрев рабочего тела;
- 2—3 изоэнтропийное расширение;
- 3—1 изобарное охлаждение.
Термический коэффициент полезного действия идеального цикла Ленуара можно определить как
- [math]\displaystyle{ \eta = 1 - k \frac{n-1}{n^k-1}, }[/math]
где [math]\displaystyle{ n = \frac{V_3}{V_1} }[/math] — степень расширения, и [math]\displaystyle{ k }[/math] — показатель адиабаты для рабочего тела. Этой формулой удобно пользоваться для определения КПД поршневого двигателя Ленуара, поскольку параметр [math]\displaystyle{ n }[/math] легко может быть определён из рассмотрения геометрии и кинематики узла цилиндр-поршень двигателя. Эквивалентно,
- [math]\displaystyle{ \eta = 1 - k \frac{\lambda^{1/k} - 1}{\lambda - 1}, }[/math]
где [math]\displaystyle{ \lambda = \frac{p_2}{p_1} }[/math] — степень повышения давления. Эта формула чаще всего используется для расчётов КПД реактивных и газотурбинных двигателей, работающих по циклу Ленуара.
См. также
Для улучшения этой статьи желательно: |