Перейти к содержанию

Цикл Хамфри

Эта статья находится на начальном уровне проработки, в одной из её версий выборочно используется текст из источника, распространяемого под свободной лицензией
Материал из энциклопедии Руниверсалис
Термодинамические циклы
Статья является частью серии «Термодинамика»

Цикл Ха́мфри (Humphrey. В русской транскрипции также пишут Гэмфри или Гемфри) — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс клапанного пульсирующего воздушно-реактивного двигателя.
Цикл Хамфри – это прямой газовый изохорный цикл полного расширения. Этот цикл был реализован в пульсирующем прямоточном воздушно-реактивном двигателе, установленном на немецкой крылатой ракете Фау-1. Идеальный цикл Хамфри состоит из процессов:

pV-диаграмма цикла Хамфри.
  • 1—2 адиабатическое (изоэнтропийное) сжатие рабочего тела за счёт напора встречного потока воздуха (при открытом клапане);
  • 2—3 изохорический нагрев при сгорании топлива в замкнутом объёме (при закрытом клапане);
  • 3—4 адиабатическое расширение;
  • 4—1 изобарическое (при постоянном давлении) охлаждение.

Термический коэффициент полезного действия цикла может быть выражен уравнением:
[math]\displaystyle{ \eta=1-\frac {k}{\pi^{\frac{k-1}{k}}}\frac{(\lambda^{1/k}-1)}{(\lambda-1)} }[/math],
здесь [math]\displaystyle{ k }[/math]показатель адиабаты, [math]\displaystyle{ \pi=p_2/p_1 }[/math] — степень повышения давления в адиабатном процессе 1—2, [math]\displaystyle{ \lambda=p_3/p_2 }[/math] — степень повышения давления в изохорном процессе 2—3.
КПД цикла также может быть выражен эквивалентным уравнением:
[math]\displaystyle{ \eta=1-\frac {k}{\pi^{\frac{k-1}{k}}}\frac{(\lambda_o/\pi)^{1/k}-1}{\lambda_o/\pi-1} }[/math], здесь [math]\displaystyle{ \lambda_o=p_3/p_1 }[/math] — общая степень повышения давления в цикле.
При [math]\displaystyle{ \pi=1 }[/math] цикл Хамфри вырождается в цикл Ленуара, по которому работает клапанный пульсирующий воздушно-реактивный двигатель на месте (при отсутствии напора встречного потока воздуха).

См. также