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朗肯循环与卡诺循环的区别

我们在讨论“朗肯循环“和”卡诺循环“在之前的文章中,我们讨论了热工领域的功率循环和最大效率循环的概念。我们还看到了纯物质的各种基本性质,如”新利18提款安全吗纯物质的PV图”.

今天我们将在这篇文章的帮助下看到朗肯循环和卡诺循环之间的比较。

如果我们回顾卡诺循环的基本知识,我们将获得这样的信息:在卡诺循环的情况下,系统的热量添加将在最高温度下进行。每个热力学循环将有一个最高温度。在卡诺循环的情况下,热量添加将在最高温度下等温进行。

然而,如果我们回顾朗肯循环的基本原理,我们将看到,系统中的热量添加不会在最高温度下发生,但热能也会从低于最高温度的温度持续添加到系统中,直到达到等于最高温度的温度。

这是一个基本的原因,如果我们将卡诺循环与任何其他可逆循环进行比较,最高温度值相似,卡诺循环将比任何其他可逆循环具有更好的效率,我们将在本文中证明这一说法。

让我们看看朗肯循环和卡诺循环的温度熵(T-S)图

朗肯循环在温度熵图中显示为1-2-3-4R-1,同样,我们在这里也显示了卡诺循环,即1-2-3-4C-1。首先,我们将集中讨论卡诺循环。
我们将在这里找到卡诺循环的效率。
加热量=h1.-h4C
废热=h2.-h3.
让我们在这里写下卡诺循环的效率

ηC=1-(h)2.-h3.)/(h)1.-h4C)
H2.-h3.=T2.(s)2.-3.)
H1.-h4C=T1.(s)1.-4C)
正如我们将要做的,s1.=s2.和s3.=s4c

因此,对于卡诺循环,我们将有效率
ηC=1-T2./T1.

现在让我们考虑Rankine循环的情况。

在这篇文章中,我们将确定朗肯循环的效率,并将朗肯循环的效率与卡诺循环的效率进行比较。

如果考虑朗肯循环的情况,在恒温下不会发生热量的增加,而且在朗肯循环的情况下也会发生在恒压下的热增加,因此我们不能在朗肯循环中写入热加成的公式,因为我们已经写成卡诺循环。

或者简单地说,我们不可能写h1.-h4C=T1.(s)1.-4R)

为什么我们不能写出上面的方程式?因为对于朗肯循环,热量永远不会在最高温度下添加到系统中,但热能也会从低于最高温度的温度持续添加到系统中,直到等于最高温度。

这里将引入一个术语,即平均加热量温度i、 e.Tm

因此,我们可以写出上面提到的朗肯循环方程
加热量=h1.-h4C=TM(s)1.-4R)
式中,Tm被称为加热量的平均温度
因此,我们将得到朗肯循环的效率,即ηR
ηR=1-T2./TM
热量添加的平均温度将被称为恒定温度,在该温度下,如果热量相同,即(h1.-h4C)将被添加到系统中,我们将有相同的熵变化,即(s1.-4R).

现在我们可以很容易地观察到,加热量的平均温度,即TM将小于T1.因此,卡诺循环比朗肯循环具有更高的效率。

你有什么建议吗?请在评论框中填写。
我们将在下一篇文章的热工类文章中看到另一个主题。新利18提款安全吗

参考:

P.K.Nag的工程热力学
Som教授的工程热力学
图片提供:谷歌

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