Abstract

An attempt has been made to analyze qualitatively and quantitatively the thermodynamic cycle of detonative combustion and to compare it with the Otto and Brayton cycles in order to establish the degree of its thermodynamic perfection. A comparison of the thermodynamic cycles of Otto, Brayton, and detonation was carried out for equivalent Carnot cycles, which has the same degree of thermodynamic perfection as the investigated cycles. To determine the parameters of the detonation cycle, the classical detonation theory based on the laws of thermodynamics and gasdynamics was used. It is shown that the detonation cycle in comparison with the cycles of Brayton and Otto has larger entropy at the end of the heat supply and smaller one at the end of the heat removal. That means it has a higher mean-integral temperature of heat input and a lower mean-integral temperature of heat removal. Thus, in the range of characteristic values of the adiabatic index k, the temperature at the end of the heat input process in the detonation cycle exceeds the Otto cycle temperature by about 7–15 %. Consequently, the detonation cycle is thermally more efficient, since the thermal efficiency of the cycle increases with the expansion of the temperature boundaries of the equivalent Carnot cycle.

Highlights

  • Brayton cycles in order to establish the degree of its thermodynamic perfection

  • which has the same degree of thermodynamic perfection as the investigated cycles

  • the classical detonation theory based on the laws of thermodynamics and gasdynamics was used

Read more

Summary

ТЕРМОДИНАМИЧЕСКАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ ДЕТОНАЦИОННОГО ДВИГАТЕЛЯ

Предпринята попытка качественно и количественно проанализировать термодинамический цикл детонационного сгорания и сопоставить его с циклами Отто и Брайтона с целью установления степени его термодинамического совершенства. Сравнение термодинамических циклов Отто, Брайтона и детонационного сгорания производилось по эквивалентным циклам Карно, обладающим той же степенью термодинамического совершенства, что и исследуемые циклы. Для определения параметров детонационного цикла использована классическая теория детонации, основанная на законах термодинамики и газодинамики. Что детонационный цикл по сравнению с циклами Брайтона и Отто имеет бóльшую энтропию в конце подвода тепла и меньшую в конце отвода тепла. В диапазоне характерных значений показателя адиабаты k температура в конце процесса сообщения тепла в цикле детонационного сгорания превышает температуру цикла Отто примерно на 7–15 %. Ключевые слова: термодинамический КПД, детонационный цикл, цикл Отто, цикл Брайтона, среднеинтегральная температура. Сер. фіз.-тэхн. навук. – 2018. – Т. 63, No 1. – С. 93–100

Формула получена из путем выноса
Сравнение циклов Comparison of cycles
Список использованных источников
Full Text
Published version (Free)

Talk to us

Join us for a 30 min session where you can share your feedback and ask us any queries you have

Schedule a call