Работа, затрачиваемая на сжатие воздуха в компрессоре, есть техническая работа,
определяемая выражением 
Многоступенчатые компрессоры используют для получения газа высокого давления. Переход газа из ступени в ступень и его охлаждение между ступенями сопровождаются в действительном многоступенчатом компрессоре потерями давления, т. е. давление всасывания каждой последующей ступени меньше давления нагнетания каждой предыдущей ступени. Эти потери могут достигать до 15 — 18%. Номинальное межступенчатое давление рт используют для оценки номинального относительного повышения давления в ступенях действительного компрессора
Для получения сжатого газа более высокого давления (1... 1,2 МПа и выше) применяются многоступенчатые компрессоры о промежуточным охлаждением газа после каждой ступени (рис. 5.19). Здесь воздух после сжатия в ступени / (процесс 1-2 на рис. 5.20) поступает в холодильник, внутри которого находится змеевик, охлаждаемый водой. После изобарного охлаждения (процесс 2-3) воздух с более низкой температурой подается в ступень //, где окончательно сжимается (процесс 3-4) до требуемого давления
23.
Первый практически пригодный двухтактный газовый ДВС был сконструирован бельгийским изобретателем Этьеном Ленуаром (1822—1900) в 1860 году. Мощность составляла 8,8 кВт (11,97 л. с.). Двигатель представлял собой одноцилиндровую горизонтальную машину двойного действия, работавшую на смеси воздуха исветильного газа с электрическим искровым зажиганием от постороннего источника. КПД двигателя не превышал 4,65 %. Несмотря на недостатки, двигатель Ленуара получил некоторое распространение. Использовался как лодочный двигатель.
Познакомившись с двигателем Ленуара, выдающийся немецкий конструктор Николаус Аугуст Отто (1832—1891) создал в 1863 двухтактный атмосферный двигатель внутреннего сгорания. Двигатель имел вертикальное расположение цилиндра, зажигание открытым пламенем и КПД до 15 %. Вытеснил двигатель Ленуара.
В 1876 г. Николаус Аугуст Отто построил более совершенный четырехтактный газовый двигатель внутреннего сгорания.
Ди́зельный дви́гатель — поршневой двигатель внутреннего сгорания, работающий по принципу самовоспламенения распылённого топлива от воздействия разогретого при сжатии воздуха[1].
Спектр топлива для дизелей весьма широк, сюда включаются все фракции нефтеперегонки от керосина до мазута и ряд продуктов природного происхождения —рапсовое масло, фритюрный жир, пальмовое масло и многие другие. Дизель может с определённым успехом работать и на сырой нефти.
Компрессионные карбюраторные двигатели не относят к дизельным двигателям, так как в «дизелях» происходит сжатие чистого воздуха, а не топливо-воздушной смеси.Топливо впрыскивается в конце такта сжатия[2][3].
Цикл Тринклера (англ. Seiliger cycle, англ. Sabathe cycle) — термодинамический цикл, описывающий рабочий процесс дизельного двигателя со смешанным сгоранием. Объединяет в себе цикл Отто и цикл Дизеля. Носит имя своего изобретателя Густава Тринклера.
Идеальный цикл Тринклера состоит из процессов:
p-V диаграмма цикла Тринклера
· 1—2 В рабочем цилиндре воздух адиабатически сжимается за счет инерции маховика, сидящего на валу двигателя, нагреваясь при этом до температуры, обеспечивающей воспламенение топливно-воздушной смеси.
· 2—3 Сгорание части топлива в небольшом объеме форкамеры (V=const).
· 3—4 Догорание оставшегося топлива в рабочем цилиндре (P=const).
· 4—5 Адиабатическое расширение продуктов сгорания.
· 5—1 Удаление выхлопных газов (V=const).
Жидкое топливо, введенное в форкамеру при сравнительно невысоком давлении, распыляется струей сжатого воздуха, поступающего из основного цилиндра. Вместе с тем цикл со смешанным сгоранием частично сохраняет преимущества цикла Дизеля перед циклом Отто — часть процесса сгорания осуществляется при постоянном давлении.
Термический КПД цикла Тринклера 
,
где 
— степень сжатия,
— степень предварительного расширения,
— степень повышения давления при изохорном процессе сгорания,
— показатель адиабаты.
Частными случаями цикла Тринклера являются цикл Отто (при 
) и цикл Дизеля (при 
).
26.
Цикл Брайтона/Джоуля — термодинамический цикл, описывающий рабочие процессы газотурбинного, турбореактивного ипрямоточного воздушно-реактивного двигателей внутреннего сгорания, а также газотурбинных двигателей внешнего сгорания с замкнутым контуром газообразного (однофазного) рабочего тела.
Цикл назван в честь американского инженера Джорджа Брайтона, который изобрёл поршневой двигатель внутреннего сгорания, работавший по этому циклу.
Иногда этот цикл называют также циклом Джоуля — в честь английского физика Джеймса Джоуля, установившего механический эквивалент тепла.
P — V диаграмма цикла Брайтона
I — S (T — S) диаграмма цикла Брайтона
Идеального (1—2—3—4—1)
Реального (1—2p—3—4p—1)
Идеальный цикл Брайтона состоит из процессов
· 1—2 Изоэнтропическое сжатие.
· 2—3 Изобарический подвод теплоты.
· 3—4 Изоэнтропическое расширение.
· 4—1 Изобарический отвод теплоты.
С учётом отличий реальных адиабатических процессов расширения и сжатия от изоэнтропических, строится реальный цикл Брайтона (1—2p—3—4p—1 на T-S диаграмме)
Термический КПД идеального цикла Брайтона принято выражать формулой:
где 
— степень повышения давления в процессе изоэнтропийного сжатия (1—2);
— показатель адиабаты (для воздуха равный 1,4)
Следует особо отметить, что этот общепринятый способ вычисления КПД цикла затемняет суть происходящего процесса. Предельный КПД термодинамического цикла вычисляется через отношение температур по формуле Карно: 
.
где 
- температура холодильника;
- температура нагревателя.
Ровно это же отношение температур можно выразить через величину применяемых в цикле отношений давлений и показатель адиабаты:
.
Таким образом, КПД цикла Брайтона зависит от начальной ( ) и конечной температур ( ) процесса сжатия ровно так же, как и КПД цикла Карно. При бесконечно малой величине нагрева рабочего тела по линии (2-3) процесс можно считать изотермическим и полностью эквивалентным циклу Карно. Величина нагрева рабочего тела 
при изобарическом процессе определяет величину работы отнесённую к количеству использованного в цикле рабочего тела и не влияет на рассчитанный по вышеуказанной формуле термический КПД цикла.
Однако при реализации цикла нагрев стремятся производить до возможно больших величин, ограниченных жаростойкостью применяемых материалов - с целью минимизировать размеры механизмов, осуществляющих сжатие и расширение рабочего тела. Поэтому верхней температурой цикла практически является температура . Соответственно, КПД цикла Брайтона меньше КПД цикла Карно, реализованного в диапазоне температур - .
Двигатель Эриксона исторически и конструктивно - предшественник поршневого двигателя Брайтона. Цикл Эриксона является вариантом регенеративной реализации цикла Брайтона, подобно тому как цикл Стирлига можно считать вариантом регенеративной реализации цикла Карно. Оба двигателя имеют накопительную ёмкость для сжатого газа. Сжатие в двигателе Эриксона, как и у двигателя Брайтона, изоэнтропическое, расширение же существенно отличается - оно не изоэнтропическое, а изотермическое с регенерацией.
Конструктивные особенности двигателя Эриксона позволяют:
1. исключить фазовый сдвиг между работой компрессорного и расширительного цилиндров (сравните с двигателем Стирлинга, который не может практически реализовать цикл Стирлинга без дискретного движения поршней);
2. устранить влияние мёртвого (не вытесняемого) объёма регенератора и расширительного цилиндра на КПД (сравните с двигателем Стирлинга, в котором рост мёртвого объёма снижает степень сжатия и температуру цикла)
3. устранить влияние отсечки на КПД и соответственно упростить кинематику механизма золотника (сравните с паровой машиной Уатта, которой для экономичной работы отсечка необходима);
4. повышает устойчивость двигателя к колебаниям потребляемой нагрузкой мощности и даёт возможность самозапуска за счёт использования буферных свойств накопительной ёмкости (в этом отношении двигатель сопоставим с паровой машиной Уатта);
5. снижает требования к температурной стойкости золотника (клапанов) горячего цилиндра которые работают при температуре , тогда как прямая реализация цикла Брайтона на поршневой машине требовала работы при температуре .
Существенным недостатком двигателя Эриксона является необходимость изотермического подогрева газа непосредственно в цилиндре расширения в течение всего процесса расширения. Следствием неизотермичности процесса расширения 3-4 (приближения его к адиабате / изоэнтропе) становится неизобарность процесса 2-3, он более приближается к изотерме проходящей через точки 2-4, что вызывает бесполезное дросселирование предварительно сжатого газа. Другой недостаток, общий с двигателем Стирлинга, - необходимость регенеративного или рекуперативного подогрева воздуха, поступающего в топку за счёт недоохлаждённых дымовых газов - их температура на выходе из двигателя не менее .
Именно эти недостатки преодолел Брайтон, перейдя с внешнего сгорания топлива на горение предварительно сжатой смеси воздуха и светильного газа непосредственно в цилиндре расширения (Georg B. Brayton. Improvement in Gas Engines. No. 125,166 Patented April 2, 1872), сохранив вышеперечисленное достоинства, но одновременно утратив присущую двигателям внешнего сгорания многотопливность.
Следует отметить, что приравнивание двигателя Стирлига и Эриксона, производимое на основании наличия в этих двигателях внешнего подогрева рабочего тела и регенератора, некорректно. В двигателе Эриксона, в отличие от Стирлинга, нет холодильника. КПД идеального двигателя Стирлинга равен КПД цикла Карно в диапазоне температур - , тогда как КПД идеального двигателя Эриксона равен КПД цикла Карно в диапазоне температур - .
27.
Цикл паровой компрессионной холодильной машины - это термодинамический процесс, в котором жидкий хладагент испаряется, сжимается и конденсируется в непрерывном цикле для охлаждения камеры или пространства. Термодинамический цикл — это два или больше связанных процесса, которые в конечном счете возвращают рабочую жидкость к начальному состоянию. Цикл связанных процессов системы машинного охлаждения называют циклом паровой компрессионной холодильной машины. Простои цикл паровой компрессионной холодильной машины состоит из четырех основных процессов: расширение, испарение, сжатие и конденсация. В данных процессах давление, температура и состояние хладагента меняются. В каждом отдельном процессе свойства хладагента меняются. Но в конце последнего процесса хладагент возвращается в начальное состояние с теми же качествами, которые у него были в начале первого процесса, и образуется цикл. Компоненты для выполнения данных процессов представлены в предыдущем разделе.
Для понимания цикла паровой компрессионной холодильной машины необходимо сначала рассмотреть каждый процесс отдельно. При понимании отдельных процессов можно проанализировать их относительно других процессов, которые составляют цикл. Необходимо понимать взаимосвязь процессов, так как изменения в одном процессе вызывают соответствующие изменения в других, которые составляют цикл паровой компрессионной холодильной машины.
28.
Законы Дальтона — два физических закона, определяющих суммарное давление и растворимость смеси газов. Сформулированы Джоном Дальтоном в начале XIX века[1].
Закон о суммарном давлении смеси газов[править | править исходный текст]
Давление смеси химически не взаимодействующих идеальных газов равно сумме парциальных давлений.
Закон о растворимости компонентов газовой смеси[править | править исходный текст]
При постоянной температуре растворимость в данной жидкости каждого из компонентов газовой смеси, находящейся над жидкостью, пропорциональна их парциальному давлению.
29.
Цикл Ренкина — термодинамический цикл преобразования тепла в работу с помощью водяного пара.
Термодинамические исследования цикла Ренкина показывают, что его эффективность в большей степени зависит от величин начальных и конечных параметров (давления и температуры) пара.
.
Процессы
Диаграмма T-S
Цикл Ренкина состоит из следующих процессов:
· изобара линия 4-5-6-1. Происходит нагрев и испарение воды, а затем перегрев пара. В процессе затрачивается теплота 
.
· адиабата линия 1-2. Процесс расширения пара в турбине, то есть её вращение паром ( 
).
· изобара линия 2-3 Конденсация отработанного пара с отводом теплоты 
охлаждающей водой.
· адиабата линия 3-4. Сжатие сконденсировавшейся воды до первоначального давления в парогенераторе с затратой работы 
.
Применение[править | править исходный текст]
Цикл Ренкина нашёл применение в современных тепловых электростанциях большой мощности использующих в качестве рабочего тела водяной пар.
Обратный цикл Ренкина[править | править исходный текст]
При прохождении цикла Ренкина в обратном направлении (1—6—5—4—3—2—1) он описывает рабочий процесс холодильной машины с двухфазным рабочим телом (то есть претерпевающим в ходе процесса фазовые переходы от газа к жидкости и наоборот). Холодильные машины, работающие по этому циклу, с фреоном в качестве рабочего тела широко используются на практике в качестве бытовых холодильников, кондиционеров и промышленных рефрижераторов с температурой морозильника до −40 °C.
Водяной пар — газообразное состояние воды. Не имеет цвета, вкуса и запаха. Содержится в тропосфере.
Образуется молекулами воды при её испарении. При поступлении водяного пара в воздух он, как и все другие газы, создаёт определённое давление, называемоепарциальным.[1] Оно выражается в единицах давления — паскалях. Водяной пар может переходить непосредственно в твёрдую фазу — в кристаллы льда. Количество водяного пара в граммах, содержащегося в 1 кубическом метре, называют абсолютной влажностью воздуха.
ОбластьI – газообразное состояние (перегретый пар, обладающий свойствами реального газа);
ОбластьII – равновесное состояние воды и насыщенного водяного пара (двухфазное состояние). Область II также называют областью парообразования;
ОбластьIII – жидкое состояние (вода). Область III ограничена изотермой ЕК;
ОбластьIV – равновесное состояние твердой и жидкой фаз;
ОбластьV – твердое состояние;
Области III, II и I разделены пограничными линиями AK (левая линия) и KD (правая линия). Общая точка K для пограничных линий AK и KD обладает особыми свойствами и называется критической точкой. Эта точка имеет параметры pкр,vкриТкр, при которых кипящая вода переходит в перегретый пар, минуя двухфазную область. Следовательно, вода не может существовать при температурах выше Ткр.
Критическая точка К имеет параметры:
pкр = 22,136 МПа; vкр = 0,00326 м3/кг; tкр = 374,15 °С.
Значения p, t, v и s для обеих пограничных линий приводятся в специальных таблицах термодинамических свойств водяного пара.