험프리 사이클

이상적인 Humphrey 사이클의 압력-볼륨 다이어그램

험프리 사이클은 펄스 폭발 엔진 및 펄스 압축 폭발 시스템 사이클과 유사한 열역학 사이클이다. 브레이튼 사이클의 연속 압력 열 추가 프로세스가 일정한 체적 열 추가 프로세스로 대체되는 브레이튼 사이클의 변경으로 간주할 수 있다.^[1]

따라서 이상적인 험프리 사이클은 다음 4가지 프로세스로 구성된다.

1. 유입 가스의 가역성, 부등방성(등방성) 압축. 이 단계 동안 들어오는 가스는 보통 터보머키즘에 의해 압축된다. 압축기에 의해 가스에 대한 작업으로 인해 정체 압력과 온도가 상승한다. 엔트로피는 변함이 없다. 가스의 정적 압력과 밀도가 증가한다.
2. 일정한 체적 열 추가. 이 단계에서는 가스를 일정한 부피로 유지하면서 열을 가한다. 대부분의 경우 험프리 사이클 엔진은 개방 사이클(공기가 연속적으로 흐른다는 의미)으로 간주돼 열을 가하는 동안 '정수 볼륨'을 갖기 어렵다. 따라서 브레이튼 사이클(정수 압력 열 추가)에서 흔히 사용되는 탈화화염 대신 연소 모드가 폭발적이다. 폭발성인 경우, 열 추가는 일정한 부피의 작은 부분(연소 환형물 내)의 혼합물에 대해서만 발생하며, 나머지 부분은 새로 유입되는 혼합물로 챔버를 채운다. 이 방법은 열 추가 프로세스에 대한 유사 상수 용량 요구사항을 달성하는 동시에 시스템에서 연속적인 흐름을 허용한다.
3. 가역성, 부등방성(등방성) 기체의 팽창. 이 단계 동안 들어오는 가스는 팽창하는데, 보통 터보마코미터에 의해 팽창된다. 터빈에 의해 기체에서 추출된 작업으로 인해 정체압력과 온도가 감소한다. 엔트로피는 변함이 없다. 가스의 정적 압력과 밀도가 감소한다.
4. 일정 압력 열 제거. 이 단계에서는 유체가 일정한 압력을 유지하는 동안 작동 유체에서 열이 제거된다. 오픈 사이클 엔진에서 이 과정은 일반적으로 엔진에서 가스가 배출되는 것을 나타내며, 엔진은 빠르게 주변 압력과 동일해지고 대기에 열을 천천히 손실하게 되는데, 이 가스는 일정한 압력과 온도로 열 저장을 위한 무한히 큰 저장소로 간주된다.

참조