Цикл Гамфрі

Анімація роботи клапанного пульсуючого повітряно-реактивного двигуна

p-V діаграма циклу Гамфрі

Цикл Га́мфрі (Шаблон:Lang-en) — прямий газовий ізохорний цикл повного розширення, що описує робочий процес клапанного пульсуючого повітряно-реактивного двигуна. Цей цикл було реалізовано у пульсуючому повітряно-реактивному двигуні німецької крилатої ракети Фау-1.

Ідеальний цикл Гамфрі складається з таких термодинамічних процесів:

• 1—2 адіабатичне (ізоентропійне) стиснення робочого тіла за рахунок напору зустрічного потоку повітря (при відкритому клапані);
• 2—3 ізохоричне нагрівання при згорянні пального у замкнутому об'ємі (при закритому клапані);
• 3—4 адіабатичне розширення;
• 4—1 ізобаричне (за сталого тиску) охолодження.

Термічний коефіцієнт корисної дії циклу записується рівнянням:

$\eta =1-\frac{k}{{\pi }^{\frac{k-1}{k}}}\frac{({\lambda }^{1/k}-1)}{(\lambda -1)}$,

де: $k$ — показник адіабати, $\pi =p_2/p_1$ — ступінь підвищення тиску в адіабатичному процесі 1—2, $\lambda =p_3/p_2$ — ступінь підвищення тиску в ізохоричному процесі 2—3.

ККД циклу також може бути записаний еквівалентним рівнянням:

$\eta =1-\frac{k}{{\pi }^{\frac{k-1}{k}}}\frac{({\lambda }_o/\pi {)}^{1/k}-1}{{\lambda }_o/\pi -1}$,

де ${\lambda }_o=p_3/p_1$ — загальний ступінь підвищення тиску у циклі.

При $\pi =1$ цикл Гамфрі вироджується у цикл Ленуара, за яким працює клапанний пульсуючий повітряно-реактивний двигун у статичному стані (за відсутності напору зустрічного повітря).

Отже, термічний ККД циклу Гамфрі є прямою функцією ступеня стиску $\pi$ та ступеня підвищення тиску $\lambda$ при підведенні теплоти по в умовах ізохорного процесу.

Див. також

• Цикл Ленуара
• Пульсуючий повітряно-реактивний двигун
• Фау-1

Джерела

• Сайфетдинов Р. Рабочий процесс пульсирующих воздушно-реактивных двигателей. — LAP Lambert Academic Publishing, 2011. — 127 с. — ISBN 978-3-8454-1018-0
• Bruno Ogorelec Valveless Pulsejet Engines 1.5 на сайті «hpulse-jets.com»