Известны способы .аботы теплового двигателя с использованием в качестве рабочего тела газа или смеси газов, диссоциирующих при повышении температуры и понижении давления, с расположением процесса сжатия в области малых, а процесса расширения в области больших газовых постоянных.
В изв-естных способах повышение эффективности двигателя достигается путем увеличения газовой постоянной рабочего тела при нагревании горячим источником и уменьшения ее При охлаждении холодным источникоМ, вследствие чего адиабатическое расширение рабочего тела осуш,ествляется при большей газовой лостоянной, чем -его адиабатическ01е сжатие. Однако тфи расширении и сжатии либо не происходит изменения газовой постоянной, либо в результате химической реакции газовая постоянна.я в 1нро цессе расширения уменьшается, а в про-цессе сжатия - увеличивается, что снижает термодинамическую эффективность двигателя.
Для повышения эффективности двигателя с указанным рабочим телом нутем дополнительного увеличения газовой постоянной в процессе расширения и дополнительного уменьшения ее в процессе сжатия по предлагаемому способу Процессы расширения и слсатия .проводят изотермически. Вследствие этого в рабочем теле при расширении происходит химическая реакция с увеличением газовой постоянной, а в процессе сжатия -с уменьшением ее.
На чертеже в TS-диаграмме показан идеальный цикл (дви-гателя, работающего по описываемому способу (цикл I-2-3-4), и для сравнения показан соответствующий цикл газотурбинной установки, использующей в качестве рабочего тела диссоциирующий газ (цикл ).
Конструктивно двигатель может быть выполнен, например, подобно двигателям Стирлинга.
В процессах подвода тепла 2-3 (включая регенерацию) и расширения 3-4 происходи г реакция типаг п,- Л, . s . Qpс
увеличением газовой постоянной, а в процессах отвода тепла 4-/ (включая регенерацию) и сжатия /-2 - реакция типаЕП. SП1 А . с уменьшением газовой постоянной до первоначальной величины, где
П; - число молей исходных веществ;
Примерами возможных рзбочих тел могут быть:
А1зС1в4:2А1С1з;
сн, + со2:: :2Со + 2Н2;
и другие. jl,2NO3 12NO + О
Расчеты показывают, что, например, при отношении максимальной и минимальной температур цикла-7 1,8, к. п. д. процессов сжаTI
тия и расширения PC и степени регенерации терпла |Li, 6,98, эффективный к. н. д. (при применении химически реагирующего двухатомного газа) 24%, в то время как при тех же параметрах цикла на нереагирующем газе 130/0- При этих же условиях ГТУ на нереагирующем тазе имеет , а ГТУ, использующая в качестве рабочего тела
%.
диссоциирующий ГаЗ, Т)е 17
Предмет изобрет ения
Способ работы теплового двигателя, использующего в качестве рабочето тела газ или смесь газов, диссоциирующих при повышении темцературы и понижении давления, с расположением процесса сжатия в области малых, а расширения в области больших газовых постоянных, отличающийся тем, что, с целью повышения эффективного к. п. д. двигателя, указаняьге процессы проводят изотермически.
J «
хчХ
