什么是热机(Heat Engine)？

热机是一种将热能或热量转化为机械功的装置。当来自热源的热量通过发动机自身进入冷阱时，就可以实现这一点。冷阱是热力循环中温度较低的部分，如朗肯循环中的冷凝装置。有许多不同类型的热机，每一种都有自己的特定循环。...

热机是一种将热能或热量转化为机械功的装置。当来自热源的热量通过发动机自身进入冷阱时，就可以实现这一点。冷阱是热力循环中温度较低的部分，如朗肯循环中的冷凝装置。有许多不同类型的热机，每一种都有自己的特定循环。热机的例子包括蒸汽机和内燃机，蒸汽机与斯特林发动机和燃气轮机一起，由高压蒸汽驱动通常情况下，热机会与发生在发动机内部的热力循环相混淆。这主要是因为热机通常按其特定的热力循环进行分类。将热能转化为工作的装置本身被称为“发动机，而应用于发动机的热力学模型是“循环”。因此，蒸汽机不被称为兰金发动机。一个高效的热机将尝试模仿其各自的尽可能循环。在循环中，热源和冷阱的温差越大，发动机的效率就越高。例如，高效蒸汽机既需要高温热源，也需要低温冷阱。在朗肯循环中，锅炉利用高温燃烧器把水转化成蒸汽这些蒸汽通过发动机，然后通过低温冷凝器冷凝成水。冷凝器越冷，冷凝回水的蒸汽越多，这是因为冷凝器的作用是有效地逆转锅炉的饱和过程，这样做有助于达到更高的冷凝率；冷凝率越高，返回的水就越多。这有助于提高蒸汽循环的整体效率虽然可以通过热源和冷阱之间的较大温差来实现热机效率的高度优化，但它仍然是有限的，这是因为冷阱的温度取决于它周围的温度，在某些情况下，它不能被冷却到理想状态。因此，热机的效率仅限于冷阱的温度极限。通常的解决办法是提高热源的温度；但即使这样，也仅限于在高温下缺乏材料强度热机效率取决于特定的发动机和循环。热效率在3%到70%之间，汽车发动机的热效率在25%左右。效率更高的热机在大型发电厂中发现，燃气轮机和蒸汽轮机都用来发电

发表于 2020-08-19 17:00
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分类：文化艺术

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