サバテサイクル

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サバテサイクルは、複合サイクルとも呼ばれる、非可逆熱サイクルの一種である。 高速ディーゼルエンジン理論サイクルである。

サイクル[編集]

1 温度T1-V1からV2まで断熱圧縮→2 温度T2

2 温度T2-QVの熱を等容積で吸熱→2' 温度T2'

2' 温度T2'-QPの熱を等圧力で吸熱→3 温度T3

3 温度T3-V2からV1まで断熱膨張→4 温度T4

4 温度T4-Q2の熱を等容積で放熱→1 温度T1

理論熱効率[編集]

Q1 = QV + QP
= ( u2' - u2 ) + ( h3 - h2' )
= CV ( T2' - T2 ) + CP ( T3 - T2' )

Q2 = u4 - u1 = CV ( T4 - T1 )

W = Q1-Q2
= { CV ( T2' - T2 ) + CP ( T3 - T2' ) } - CV ( T4 - T1 )

α = P2' / P2 = T2' / T2

ε = V1 / V2

σ = V3 / V2 = T3 / T2

κ = CP / CV

ηth = W/Q1 = 1 - ( T4 - T1 )/ { ( T2' - T2 ) + κ ( T4 - T1 ) }
= 1 - ( 1 / ε )κ-1[( σκα - 1 ) / {( α -1) + κα( σ - 1)}]

ηth : 理論熱効率 W : 有効仕事 α : 圧力比 ε : 圧縮比 σ : 定圧膨張比
κ : 比熱比 CP : 定圧比熱 CV : 定積比熱
h : 気体のエンタルピー u : 気体の内部エネルギー V : 気体の体積 T : 絶対温度