Одна диаграмма P–V: Карно, Отто, Дизель, Стирлинг и эскиз Ренкина — те же формулы, что на отдельных страницах.
О модели
На одной диаграмме P–V сравнивают циклы Карно, Отто, Дизеля, Стирлинга и эскиз Ренкина. Газовые циклы повторяют те же формулы, что отдельные страницы: nR = 1, γ = 1,4, изотермы Карно и Стирлинга в кельвинах, Отто и Дизель — воздушный стандарт. Ренкин — качественный четырёхугольник P–v с той же логикой давлений и x₄, без таблиц пара. Оси подстраиваются под выбранный цикл, чтобы была видна форма петли; абсолютные P и V между разными циклами сравнивать нельзя. КПД для газов — учебные формулы; для Ренкина — грубая оценка по площади эскиза.
Для кого: Инженерная термодинамика: сравнение контуров после отдельных циклов.
Ключевые понятия
диаграмма P–V
цикл Карно
цикл Отто
цикл Дизеля
цикл Стирлинга
цикл Ренкина
воздушный стандарт
термический КПД
Как это работает
На общей плоскости P–V переключают идеализированные циклы: Карно (две изотермы и две адиабаты идеального газа, nR = 1), Отто и Дизель (воздушный стандарт, γ = 1,4), Стирлинг (две изотермы и две изохоры), Ренкин — качественный четырёхугольник P–v без таблиц пара. Оси подстраиваются под выбранный цикл, чтобы была видна форма петли; абсолютные числа между циклами не сравнивают. КПД газов — стандартные формулы; для Ренкина — оценка по площади эскиза.
Часто задаваемые вопросы
Почему при смене цикла прыгают числа на осях?
Каждый цикл рисуется в своих модельных единицах. Сравнивают форму петли и цвета участков, а не единую шкалу P–V для всех машин сразу.
Точен ли здесь Ренкин, как на полной странице цикла?
Нет. Перенесён только эскиз P–v; диаграмма T–s с куполом и разбор по энтальпиям остаются на странице цикла Ренкина. η здесь — иллюстрация, не тепловой баланс станции.
Достигает ли Стирлинг КПД Карно?
Идеальный Стирлинг с идеальным регенератором и обратимыми изотермами и изохорами имеет тот же предел, что Карно между теми же резервуарами. Реальные машины теряют из-за трения и несовершенного регенератора.