Tuabin khí

Tuabin khí làm quay trục, tức là tạo ra trực tiếp chuyển động quay.

Chu trình của tuabin khí nhận nhiệt đẳng áp

• : nén đoạn nhiệt
• : nhận nhiệt đẳng áp
• : giản đoạn nhiệt
• : nhả nhiệt đẳng áp

Đặt: : tỉ số tăng áp khí nén → Hiệu suất chu trình

Chu trình của một động cơ tuabin đơn giản có thể sơ đồ hóa như sau

Ở trạng thái A, khí ở các điều kiện khí quyển .

Nó đi tiếp vào máy nén (CP), ở đấy khí bị nén vởi giả thiết là đẳng entropy.

Khi ra khỏi máy nén, nó ở trạng thái B và đi vào buồng đốt ở đấy chất đốt được phun vào và bốc cháy. Để đơn giản người ta xem rằng sự đốt trong tương đương với việc cung cấp năng lượng bằng cách truyền nhiệt và thành phần hóa học của chất lưu là không thay đổi. Sự đốt cháy là đẳng áp, đưa chất lưu đến trạng thái C.

Trong tua bin , chất khí bị dãn và chúng ta giả thiết là dãn đẳng entropy cho đến áp suất ban đầu (trạng thái D). Nó làm chuyển động phần chuyển động của tuabin và cung cấp cho phần này công cơ học. Máy nén được làm chuyển động bởi tuabin lắp trên cùng một trục.

Giả thiết rằng động năng của khí là có thể bỏ qua được ở các trạng thái A, B, C và D. Khí được xem như là khí lí tưởng, do đó tỉ số nhiệt dung là không phụ thuộc nhiệt độ.

a. Làm rõ phép gần đúng xem sự đốt trong như là đem nhiệt độ từ ngoài vào.

b. Có thể xem biến đổi của chất lưu là tuần hoàn không?

c. Vẽ chu trình của chất lưu ở tọa độ và tọa độ .

d. Biểu diễn hiệu suất của động cơ theo nhiệt độ, và biểu diễn theo hệ số nén a.