超级军网为什么发动机不能在低温热源上下功夫？
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/29 07:38:39
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根据热力学原理，在不考虑不可逆因素的条件下。
热机放出的有效功取决于工质吸热热源和放热热源温度。
在燃气轮机里，空气从燃烧吸热，向大气放热，通过膨胀做功。
而事实上燃气轮机尤其是飞机发动机做不到工质完全冷却到环境温度再排出发动机。
因此有很多热量被浪费了
能不能考虑在燃气涡轮后加入一级某种冷气体注入装置，提高热量利用率
甚至，考虑在燃气涡轮后加入液氮注入装置，通过液氮气化吸热降温膨胀做功？RT
根据热力学原理，在不考虑不可逆因素的条件下。
热机放出的有效功取决于工质吸热热源和放热热源温度。
在燃气轮机里，空气从燃烧吸热，向大气放热，通过膨胀做功。
而事实上燃气轮机尤其是飞机发动机做不到工质完全冷却到环境温度再排出发动机。
因此有很多热量被浪费了
能不能考虑在燃气涡轮后加入一级某种冷气体注入装置，提高热量利用率
甚至，考虑在燃气涡轮后加入液氮注入装置，通过液氮气化吸热降温膨胀做功？
根据热力学原理，在不考虑不可逆因素的条件下。
热机放出的有效功取决于工质吸热热源和放热热源温度。
在燃气轮机里，空气从燃烧吸热，向大气放热，通过膨胀做功。
而事实上燃气轮机尤其是飞机发动机做不到工质完全冷却到环境温度再排出发动机。
因此有很多热量被浪费了
能不能考虑在燃气涡轮后加入一级某种冷气体注入装置，提高热量利用率
甚至，考虑在燃气涡轮后加入液氮注入装置，通过液氮气化吸热降温膨胀做功？RT
根据热力学原理，在不考虑不可逆因素的条件下。
热机放出的有效功取决于工质吸热热源和放热热源温度。
在燃气轮机里，空气从燃烧吸热，向大气放热，通过膨胀做功。
而事实上燃气轮机尤其是飞机发动机做不到工质完全冷却到环境温度再排出发动机。
因此有很多热量被浪费了
能不能考虑在燃气涡轮后加入一级某种冷气体注入装置，提高热量利用率
甚至，考虑在燃气涡轮后加入液氮注入装置，通过液氮气化吸热降温膨胀做功？
放出的热量要转变为机械能的那部分才有用，你直接冷却，那也只能是废热．
mechanic_cjdby 发表于 2010-11-20 18:00 
切，是因为膨胀而降温，而非因为降温才膨胀，罚楼主温习理想气态方程。
切，是因为膨胀而降温，而非因为降温才膨胀，罚楼主温习理想气态方程。
回复 2# diamond_1
回复 3# M24
就是把那部分废热利用起来
使用液氮注入的方式可以有效降温并且气化膨胀
回复 2# diamond_1
回复 3# M24
就是把那部分废热利用起来
使用液氮注入的方式可以有效降温并且气化膨胀
直接空气过量就行了，稀薄燃烧。
你考虑的这个早就有人这么考虑过并且做过了，向发动机燃烧室喷水。
喷水的作用不是为了降温，而是在基本不增加压气机功耗的前提下增加了通过涡轮的工质的摩尔体积，以此增加了静输出功，提高热效率和比功。
实际上，由于水蒸气的摩尔定压比热更大，因此如果涡轮前温度和压比一样，双流体循环的涡轮出口温度更高。
实际上，由于水蒸气的摩尔定压比热更大，因此如果涡轮前温度和压比一样，双流体循环的涡轮出口温度更高。
喷液氮还是省省吧。
首先液氮的制造需要消耗大量能量，其次携带液氮需要浪费很大空间和载重量，再次液氮的储存十分困难（相比于常规液体燃料和水等）。
再着说了，液氮喷入燃烧室的主要作用与水一样，是通过增加工质摩尔体积来增加涡轮输出功。单论对温度和膨胀功的作用，由于它直接降低了燃气的温度，实际上是负贡献。
首先液氮的制造需要消耗大量能量，其次携带液氮需要浪费很大空间和载重量，再次液氮的储存十分困难（相比于常规液体燃料和水等）。
再着说了，液氮喷入燃烧室的主要作用与水一样，是通过增加工质摩尔体积来增加涡轮输出功。单论对温度和膨胀功的作用，由于它直接降低了燃气的温度，实际上是负贡献。
降低工质排放温度，提高热效率，所以：
涡扇的热效率高于涡喷，
涡桨的热效率高于涡扇。涡桨已经差不多到极致了，你还想怎么降温。
涡扇的热效率高于涡喷，
涡桨的热效率高于涡扇。涡桨已经差不多到极致了，你还想怎么降温。
冷气、液氮从哪里来？如何携带？
目前的技术条件下不允许，等有这个技术了，不要忘了，比周边温度低也是可以反过来被探测的，除非搞成常温。
废气余热烧点生活热水啥的还是没问题的
回复 3# M24
可是利用余热加热冷空气，冷空气也会膨胀做功！
可是利用余热加热冷空气，冷空气也会膨胀做功！
感觉lz说的不是没有道理
用一般的内燃机排放的温度仍然数百度甚至上千度的废气加热水，后面在接个蒸汽机，应该是提高了利用率的
不过也麻烦了不少
用一般的内燃机排放的温度仍然数百度甚至上千度的废气加热水，后面在接个蒸汽机，应该是提高了利用率的
不过也麻烦了不少
发动机的低温热源就是工作环境，要保证足够大的热容去吸收高温热源排放的热量，一个氮气瓶能提供多大的热容量呀？
mechanic_cjdby 发表于 2010-11-20 18:00
液氮怎么液化？还不是消耗能源。
你这思路已经逼近第二类永动机了。
液氮怎么液化？还不是消耗能源。
你这思路已经逼近第二类永动机了。
涡扇不就是加冷气了，只不过不是氮气。
让滚烫的废气再膨胀作一次功，并回收这些能量——涡轮增压不就是吗？从涡轮出来的废气温度确实降低不少。
只不过涡轮提供的机械功不直接输出，而是提高汽缸里的压力，在同样的转速下扭矩高了，功率不就高了吗？可惜的是涡轮通过压缩机中间冷却等环节，再次循环做功回收的能量大部分还是变成热量耗散了，而且灌进汽缸的空气更多，就需要注入更多的燃料。于是大家就有了增压发动机更耗油的概念。和同样功率水平的自然吸气发动机比增压发动机并不更加费油，但是热负荷确实是高了不少。
只不过涡轮提供的机械功不直接输出，而是提高汽缸里的压力，在同样的转速下扭矩高了，功率不就高了吗？可惜的是涡轮通过压缩机中间冷却等环节，再次循环做功回收的能量大部分还是变成热量耗散了，而且灌进汽缸的空气更多，就需要注入更多的燃料。于是大家就有了增压发动机更耗油的概念。和同样功率水平的自然吸气发动机比增压发动机并不更加费油，但是热负荷确实是高了不少。
事实上，提高涡轮前温度会增加循环功，并能提高单位推力，在流量不变的情况下，总推力会增加，同时，提高涡轮前温度会使得发动机尺寸减小并提高推重比。所以，应该尽量提高涡轮前温度，而不是减少，但是受到材料以及冷却技术的限制，涡轮前温度一般限制在2000k左右，所以发动机之间的差别的一个最要体现就是涡轮前温度……
楼主应该从热力学第二定律来考虑这个问题，温度越高的气体，它的火用也就越大，意味着它的做功能力就越强……
楼主理想中的发动机是，像高密度压缩空气罐那样向外喷气，喷出的气体是温的！有没有理解错？
楼主理想中的发动机是，像高密度压缩空气罐那样向外喷气，喷出的气体是温的！有没有理解错？
速度和马力成反比
这跟超大涵道比发动机和桨扇的原理一样，至于中冷回热等装置怕是不适用的。
楼主想要的东西叫做CHP，不过只能用在发电站- -
原理上就热功关系，那么简单，问题搞飞机不是搞节能减排，不搞拉闸限电，燃油利用率高，飞机也重了，没毛效益
那就让飞机背一液氮罐！
回热发动机，美帝下一代发动机计划的概念之一，用出口高温气体传热给进口空气
其他概念还有压气机级间冷却，涡轮级间燃烧，齿轮风扇，全电等等
其他概念还有压气机级间冷却，涡轮级间燃烧，齿轮风扇，全电等等
rocketowen 发表于 2010-12-29 22:08
如果想利用废热，两个办法，一个是想楼上说的用废热加热进气口空气，还有一个就是增加低压涡轮数量，不过后者虽然增加了利用率但也会增加很多重量，用在飞机上不划算。而船用发动机就是这个思路。
如果想利用废热，两个办法，一个是想楼上说的用废热加热进气口空气，还有一个就是增加低压涡轮数量，不过后者虽然增加了利用率但也会增加很多重量，用在飞机上不划算。而船用发动机就是这个思路。
注水的目的似乎首先是给设备降温、防止烧涡轮吧。
异想天开啊。
假大空 发表于 2011-1-1 13:24
燃气轮机注水的主要作用是增加工质流量，从而提高功率。
优化以后热效率也可以得到提高。
有兴趣的话请自己搜索一下“程氏双流体循环”或者“STIG“。
实际上，由于水蒸气的传热能力高于燃气（燃料和空气燃烧反应生成的混合气），在燃烧室注入蒸汽后烟气的传热率增加。如仍保持涡轮前温度不变，很可能将导致涡轮等高温部件的工作温度升高。
燃气轮机注水的主要作用是增加工质流量，从而提高功率。
优化以后热效率也可以得到提高。
有兴趣的话请自己搜索一下“程氏双流体循环”或者“STIG“。
实际上，由于水蒸气的传热能力高于燃气（燃料和空气燃烧反应生成的混合气），在燃烧室注入蒸汽后烟气的传热率增加。如仍保持涡轮前温度不变，很可能将导致涡轮等高温部件的工作温度升高。