ハンフリーサイクル
ハンフリーサイクルは、回転デトネーションエンジン、パルスデトネーションエンジン、パルス圧縮デトネーションシステムなどのデトネーションエンジンで発生する熱力学サイクルです。これは、ブレイトンサイクルの定圧加熱プロセスを定積（等積）加熱プロセスに置き換えたブレイトンサイクルの改良版と考えることができます。 [ 1 ]これは圧力増加燃焼 の一種です。
したがって、理想的なハンフリーサイクルは次の 4 つのプロセスで構成されます。
- 流入ガスの可逆的な断熱（等エントロピー）圧縮。この段階では、流入ガスは通常ターボ機械によって圧縮されます。圧縮機によってガスに仕事が加えられるため、よどみ点圧力と温度が上昇します。エントロピーは変化しません。ガスの静圧と密度は増加します。
- 定容加熱。このステップでは、ガスの体積を一定に保ちながら加熱を行います。ハンフリーサイクルエンジンは、ほとんどの場合、オープンサイクル（つまり、空気が連続的に流れるサイクル）とみなされるため、加熱中に「一定容積」を維持することは困難です。そのため、ブレイトンサイクル（定圧加熱）エンジンで発生する亜音速の炎面移動（デフラグレーション）ではなく、デトネーション燃焼（つまり、炎が局所的な音速よりも速く移動する燃焼）が行われます。デトネーション燃焼であるため、加熱は燃焼器環状部内の小さなセクター体積の予混合気に対してのみ一定容積で行われ、残りのセクションでは、流入する新鮮な予混合気で燃焼室が満たされます。この方法により、システム内の連続的な流れを確保しながら、加熱プロセスにおける擬似定容要件を満たすことができます。
- ガスの可逆的な断熱膨張（等エントロピー膨張）。この段階では、流入するガスは通常ターボ機械によって膨張します。タービンによってガスから抽出された仕事により、よどみ点圧力と温度が低下します。エントロピーは変化しません。ガスの静圧と密度は減少します。
- 定圧熱除去。この段階では、作動流体の圧力を一定に保ちながら、作動流体から熱が除去されます。オープンサイクルエンジンでは、このプロセスは通常、エンジンからガスを排出するプロセスです。ガスは急速に周囲圧力と等しくなり、大気中にゆっくりと熱を放出します。大気は、一定の圧力と温度を持つ無限に巨大な蓄熱源と考えられています。
参考文献
- ^ Heiser, WHおよびPratt DT「パルスデトネーションエンジンの熱力学サイクル解析」 Journal of Propulsion and Power、第18巻、第1号、2002年1月～2月
