混合加熱循環(huán)條件

為有利于研究分析影響循環(huán)熱效率的主要因素，將實際循環(huán)簡化為理想循環(huán)。理想循環(huán)基于以下假設。

（1）取消進、排氣過程，使循環(huán)中工質處于封閉系統(tǒng)，進行閉合循環(huán)，循環(huán)的工質質量為

（2）循環(huán)中工質的化學性質不變，即認為循環(huán)中不發(fā)生燃料燃燒的化學反應，而用工質從外界的定容吸熱和定壓吸熱過程替代燃油的燃燒放熱過程。

（3）忽略壓縮和膨脹過程中工質向缸壁、活塞頭部的傳熱，將壓縮與膨脹視為絕熱過程。

（4）用定容放熱過程代替排氣過程。

（5）循環(huán)為可逆，比熱為定值。

上面理想循環(huán)的假設可知，理想循環(huán)熱效率要比實際循環(huán)高，因此它可以看作實際循環(huán)熱效率的極限，為熱機工作的改進提供了依據(jù)。

現(xiàn)代柴油機采用噴油泵和噴油器將燃油在壓縮沖程上止點前噴進汽缸，由于高壓燃油（供油壓力80 MPa~150 MPa）經細小如針孔的噴孔擠出時受到強烈的摩擦、擾動以及汽缸內壓縮空氣的阻力，燃油被粉碎成霧狀。在燃燒室中，細微的燃油被高溫壓縮空氣加熱而蒸發(fā)、與空氣形成可燃混合氣，當某處燃油達到自燃點（約335℃），燃油燃燒，放出熱量而引燃燃燒室中所有可燃混合氣。燃油在上止點前噴入汽缸到火苗出現(xiàn)的這段時間，稱為“滯燃期”。滯燃期內積累的燃油量在活塞位于上止點附近的一瞬間燃燒放熱，工質壓力在一瞬間上升到6 MPa~8 MPa，使理想循環(huán)可以認為這部分熱量是在定容下加入的；而火苗出現(xiàn)后噴入的燃油由于隨噴隨燒，此時活塞已向下止點方向運動，燃燒放熱量使汽缸在容積增大時保持定壓。理想循環(huán)可以認為這部分燃油放熱量在定壓下加入。燃燒終了時，工質溫度可達1400℃~1800℃。由于兼有定容加熱和定壓加熱過程，所以現(xiàn)代機械噴射柴油機的理想循環(huán)稱為混合加熱循環(huán)。燃燒過程為燃料的化學能轉變?yōu)闊崮艿倪^程。

引入循環(huán)特性參數(shù)。

壓縮比

定容升壓比 λ

定壓預脹比

混合加熱循環(huán)1-2-3-4-5-1中，工質從高溫熱源的吸熱量

式中

循環(huán)中工質向低溫熱源的放熱量為5-1過程中的定容放熱量

將循環(huán)各特征點的溫度寫成

由上式可見，混合加熱循環(huán)的熱效率隨壓縮比ε增加而增加，隨定容升壓比λ增加而增加，隨定壓預脹比減小而增加。

混合制冷劑循環(huán)流程主要有以下幾種：

1. 單循環(huán)流程：SMR——單混合制冷劑流程；

2. 雙循環(huán)流程：C3MR——丙烷預冷混合制冷劑流程；DMR——雙混合制冷劑流程；

3. 三循環(huán)流程：AP-X^TM——C3MR N₂膨脹流程；MFC——混合制冷劑級聯(lián)流程；PMR——并聯(lián)混合制冷劑流程。

混合制冷劑循環(huán)優(yōu)點

（1）混合制冷劑是混合物，其吸熱沸騰過程是個變溫過程，這使得換熱器中熱流和冷流之間的傳熱溫差始終較低，因此換熱器的效率較高；

（2）可通過調節(jié)混合制冷劑的組分使流程適應生產條件的變化。

混合制冷劑循環(huán)缺點

需要實現(xiàn)混合制冷劑在換熱器內的均勻分布以實現(xiàn)適當?shù)臒峤粨Q。