Эталонный цикл Эдвардса — термодинамический цикл, устанавливающий (по словам А. Э. Пиира, не подтвержденными ссылками на других исследователей) предел тепловой экономичности для двигателей, источником энергии которых служит топливо, а тепловым стоком — окружающая среда.

История Цикл Эдвардса был предложен в начале 70-х годов прошлого века инженером А. Пииром как эталонный термодинамический цикл для энергоустановок на органическом топливе, по аналогии с циклом Карно, который является эталоном для тепловых двигателей с изотермическими источниками теплоты. Советская теплотехническая школаДвигатели внутреннего сгорания: теория поршневых и комбинированных двигателей/ под ред. А. С. Орлина и М. Г. Круглова — М.: Машиностроение, 1983 г. — 372 с. ил.Александров, А. А. Термодинамические основы циклов термодинамических установок: учебное пособие для ВУЗов/ А. А. Александров — М.: издательство МЭИ, 2004. — 158 с. ошибочно (по словам А. Э. Пиира, не подтвержденными ссылками на других исследователей) считает цикл Карно эталоном для всех без исключения тепловых двигателей, а «карнотизацию» циклов газотурбинных и комбинированных парогазовых установок — способом их совершенствованияАндрющенко, А. И. Парогазовые установки электростанций/ А. И. Андрющенко, В. Н. Лапшов — М.: Энергия, 1965. — 236 с.Уваров, В. В. Газовые турбины и газотурбинные установки. / В. В. Уваров. — М.: Высшая школа, 1970. — 320 с..

Определения (по словам А.Э. Пиира, не подтвержденными ссылками на других исследователей) Термодинамический цикл Эдвардса — внешне обратимый идеальный цикл теплового двигателя, источником тепла которого служат продукты сгорания топлива, а тепловым стоком — окружающая среда .

Идеальный цикл Эдвардса — эталон теплового совершенства для двигателей внутреннего и внешнего сгорания, поскольку его термический КПД является предельным и превышает КПД цикла КарноПиир, А. Э. Эталонный цикл Эдвардса для двигателей внутреннего и внешнего сгорания // Энергетика. Изв. высш. Учеб. заведений и энергообъединений СНГ — 2014. — № 3 с.62-65.

Процессы

Конфигурация цикла Эдвардса вытекает из теории КарноКарно, С. Размышления о движущей силе огня и машинах, способных развивать эту силу/ С. Карно. — М.: Изд-во «Стайт», 1924. — 74 с. для внешне и внутренне обратимого термодинамического цикла в указанных выше температурных рамках. Цикл Эдвардса образуют изохорный (или изобарный) процесс подвода теплоты 1-2 (горение топлива), адиабатное расширение продуктов сгорания 2-3, изотермическое сжатие 3-1 (рис. 1а).

КПД Термический КПД цикла Эдвардса (по словам А.Э. Пиира, не подтвержденными ссылками на других исследователей) описывает формула:

,

где , К — начальная температура газов; , K — конечная температура газов.

Применения Цикл Эдвардса может быть реализован различными способами. Наиболее просто — в виде паротурбинной установки со суперсверхвысокими начальными параметрами пара или паротурбинной установки двух давлений (как на английской АЭС Колдер Холл с газоохлаждаемым реактором); в виде комбинированной установки с газовыми и паровыми турбинами (Северо-Западная ТЭЦ Санкт-Петербурга); мини-ТЭЦ с газовыми турбинами и двигателями внутреннего сгорания; судовых энергоустановок с дизельными двигателями и паровыми котлами-утилизаторами.

Варианты Для вариантов цикла Эдвардса с газотурбинным регенеративным двигателем или двигателем внутреннего сгорания (рис. 1б) выражение термического КПД примет вид:

,

где , К — температура теплового стока.

См. также Термодинамический цикл Цикл Карно

Примечания

Ссылки Пиир, А. Э. Эталонный цикл Эдвардса для двигателей внутреннего и внешнего сгорания // Энергетика. Изв. высш. Учеб. заведений и энергообъединений СНГ — 2014. — № 3 с.62-65.

Категория:Термодинамические циклы