Humphreyův cyklus

Humphreyův cyklus nebo Humphreyho oběh je ideální tepelný oběh sestávající z vratných změn.

Humphreyho cyklus popisuje práci například turbíny, kde přívod tepla probíhá při konstantním objemu za nárůstu tlaku a odvod tepla se uskutečňuje při konstantním tlaku. Takové přiblížení lze použít pouze pro plynovou turbínu s impulsovým přívodem plynů. Odvod tepla je realizován volným opuštěním turbíny do prostředí s konstantním tlakem, což zhruba odpovídá předpokladům modelu.

Diagram Humphreyova cyklu

Znázornění Humpreyova cyklu v pV diagramu.

Jednotlivé fáze Humphreyova cyklu znázorňuje diagram vyjadřující závislost tlaku na objemu (pV diagram). Zanesením všech čtyř fází cyklu do jednoho diagramu získáme oblast ohraničenou dvěma adiabatami a izochorou a izobary. Obsah této oblasti odpovídá práci vykonané strojem.

$A=Q_{p}-Q_{o}$

• křivka mezi body 1 a 2 - adiabatická komprese
• křivka mezi body 2 a 3 - izochorický přívod tepla
• křivka mezi body 3 a 4 - adiabatická expanze
• křivka mezi body 4 a 1 - izobarický odvod tepla

Účinek Humphreyova cyklu

Účinnost Humphreyova cyklu závisí pouze na

• kompresním poměru , tj. poměru objemu ve stavu 1 k objemu ve stavu 2,3 (ε)
• exponentu adiabaty - Poissonově konstantě (k)
• množství izochoricky přivedeného tepla, tj. poměru tlaku ve stavu 3,4 k tlaku ve stavu 2 (λp)

$\eta =1-{\frac {1}{\epsilon ^{k-1}}}.{\frac {k.(\lambda _{p}^{\frac {1}{k}}-1)}{\lambda _{p}-1}}$

Reference

V tomto článku byl použit překlad textu z článku Humphreyov cyklus na slovenské Wikipedii.

• Trnka J., Urban J.: Spaľovacie motory. Alfa Bratislava, 1992.