热力学循环
概述
两种主要的热力学循环类型是热机循环和热泵循环。热机循环将输入的部分热量转化为输出的机械功,而热泵循环通过输入的机械功将热量从低温传向高温。完全由準静态过程组成的循环能够通过控制过程的流向来作为热机或热泵循环使用。在P-V图或温熵图上,顺时针和逆时针方向分别代表着热机和热泵循环。
热机循环
热机循环是热机工作的基本原理,这种循环方式为当前世界上大部分的发电站提供能量来源,也为几乎所有的机动车提供动力。热机循环按照它们所採用的热机模型可进一步分类,内燃机中最常见的热机循环是奥托循环(常称做四冲程循环),柴油机中最常见的是迪塞尔循环。外燃机中使用的循环方式还包括採用燃气轮机方式工作的布雷顿循环,以及採用汽轮机方式工作的兰金循环。
热泵循环和製冷循环
主条目:热泵
热泵循环和製冷循环是热泵和冰柜的理论模型。两者的差别在于热泵的用途是保持一块区域的温度而冰柜则是使之降温。最常见的製冷循环是採用製冷剂的相变进行的蒸气压缩循环。吸收製冷循环是另一种循环方式,它不将製冷剂气化,而是将其吸收。气体製冷循环包括逆向布雷顿循环和林德-汉普逊循环。
热力学循环的类型
等温过程(温度恆定,即使伴随有吸热或放热过程)
等压过程(压强恆定)
等容过程(体积恆定)
绝热过程(系统与外界无热交换)
等熵过程(可逆绝热过程) (系统与外界无热交换,同时熵保持恆定)
等焓过程(焓保持恆定)
典型的热力学循环包括:
外燃机或热泵经常使用的循环方式
绝热
等压
绝热
等压
绝热
等压
绝热
等压
等熵
等温
等熵
等温
绝热
汽化
绝热
等容
等温
等容
等温
等容
等温
等压
等温
等压
绝热
等容
绝热
等容
内燃机经常使用的循环方式
绝热
等容
绝热
等容
绝热
等压
绝热
等容
绝热
等压
绝热
等压
等压
等容
绝热
等压
参见
卡诺循环
奥托循环
熵
热机
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