2982020011

Obiegi gazowe w maszynach cieplnych

I    twierdzenie Carnota: „Wszystkie silniki pracujące w cyklu odwracalnym pomiędzy tymi samymi temperaturami mają tę samą sprawność”

II    twierdzenie Carnota: „Sprawność cyklu nieodwracalnego jest znacznie mniejsza od sprawności cyklu odwracalnego”.

Zwróćmy uwagę, że możliwe jest także przeprowadzenie cyklu w kierunku odwrotnym. Oznacza to, że nad układem wykonywana jest praca, zaś ciepło odbierane jest z chłodnicy i przekazywane nagrzewnicy. Opierając się na podobnym, jak w przypadku obiegu prawobieżnego, rozumowaniu dochodzi się do wzorów na wydajność cieplną ziębiarki i pompy ciepła, działających według lewobieżnego obiegu Carnota:

e_cM < 1 lub e_cM > 1

Obiegi silników spalinowych tłokowych

Obieg porównawczy silnika spalinowego tłokowego wykonuje stała ilość czynnika (gaz doskonały o niezmiennym składzie chemicznym i stałym cieple właściwym).

Nieodwracalne zjawisko spalania zastępuje się doprowadzaniem ciepła z zewnątrz do czynnika wykonującego obieg przy stałej objętości. Usuwanie spalin z silnika jest zastąpione odprowadzaniem ciepła od nie zmieniającej się ilości czynnika przy stałej objętości. Pozostałe przemiany obiegów porównawczych silników spalinowych tłokowych są przemianami izentropowymi lub przemianami politropowymi o jednakowych wykładnikach.

Wspólną cechą obiegów porównawczych silników spalinowych tłokowych jest odprowadzanie ciepła od czynnika roboczego przy stałej objętości, największej dla danego obiegu, odpowiadającej zewnętrznemu zwrotnemu położeniu tłoka.

Obieg Sabathe’go

Najbardziej ogólną postacią obiegu porównawczego dla silników spalinowych tłokowych o zapłonie samoczynnym (szybkobieżnych) jest obieg Sabathe’go, który tworzą następujące przemiany:

-    izentropowe (adiabatyczne) sprężanie (przemiana 1-2),

-    izochoryczne doprowadzanie ciepła (przemiana 2-3),

-    izobaryczne doprowadzanie ciepła (przemiana 3-4),

-    izentropowe (adiabatyczne) rozprężanie do objętości początkowej (przemiana 4-5),

-    izochoryczne odprowadzanie ciepła (przemiana 5-1).