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熱力循環,熱力學中用以實現熱能與機械能轉換的封閉的熱力過程,簡稱循環。

1 熱力循環 -熱力循環

在熱力循環中,工質由初始狀態出發,經歷一系列狀態變化后又回到初態。若所經歷的都是可逆過程,則循環可用壓-容(p-V)圖和溫-熵(T-S)圖上的封閉曲線表示,如圖1中的a-b-c-d-a
熱力循環熱力循環
 
熱力循環熱力循環
  循環有熱機循環和制冷機(熱泵)循環之分(圖2)。
  熱機循環  工質從高溫熱源吸熱Q1,其中一部分轉變為對外的凈功W,其餘的熱量Q2排放給低溫熱源。典型的熱機循環包括卡諾循環、蘭金循環、狄塞爾循環、奧托循環、勃朗登循環和斯特林循環等。它們的熱經濟性用熱效率(ηηt)衡量,等於循環輸出凈功W與輸入熱量Q1的比值:ηηt=W/Q1
  制冷機循環  工質從低溫熱源吸熱Q2,外界輸入凈功W,然後將熱量Q1排放給高溫熱源,實現熱量由低溫熱源向高溫熱源的傳遞,達到使低溫熱源(如冷庫)保持低溫不變或使高溫熱源獲得熱量(供暖)的目的。制冷機循環是熱機循環的逆向循環。逆卡諾循環、逆勃朗登循環和逆斯特林循環等均為典型的逆向循環。制冷機和熱泵循環的熱經濟性分別用製冷係數和供暖係數衡量。製冷係數(ε)等於從低溫熱源取出的熱量Q2與外界輸入的凈功W的比值:εQ2/W。供暖係數(ε′)等於向高溫熱源傳遞的熱量Q1與外界輸入凈功W的比值:ε′=Q1/W
  為了有效利用能量,有時還將幾種循環組合起來形成聯合循環(或複合循環)。例如,以燃氣輪機裝置循環為頂循環、以蒸汽動力裝置循環為底循環所組成的燃氣-蒸汽聯合循環,已開始受到重視。

 

2 熱力循環 -配圖

3 熱力循環 -相關連接

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