朗肯循環是一種熱力學循環。
朗肯循環,也稱為卡諾熱機循環,是一種理想化的熱機循環過程模型,用于描述在一個封閉系統中熱能轉化為機械能的過程。這個循環以物理學家尼古拉斯·萊昂納德·卡諾為名,他是首位研究該理論循環的科學家。在實際應用中,朗肯循環是熱力發電廠和發動機工作的理論基礎。
具體來說,朗肯循環包括了四個主要步驟:
1. 等熵壓縮過程:在系統的壓縮機部分,工質被壓縮并輸入熱量,使其成為高壓高溫狀態。這一過程是等熵的,意味著過程中沒有熱量交換且過程進行得非常迅速,可以看作是一個絕熱過程。
2. 絕熱壓縮過程:隨后,工質在密閉的系統中進一步被壓縮,使其壓力繼續升高同時溫度進一步上升。這個過程是絕熱的,即沒有熱量交換發生。
3. 等壓冷卻過程:高壓的工質通過冷凝器釋放熱量并降低溫度,從氣態轉變為液態。這個過程是在恒壓條件下進行的。
4. 絕熱膨脹過程:液態工質通過閥門進入膨脹過程,由于壓力突然降低,工質會吸收熱量并轉化為氣態。這個膨脹過程也是絕熱的。
上述四個步驟構成一個循環周期。在每一次循環中,通過工質狀態的改變實現了熱能到機械能的轉化。這個模型幫助工程師理解和優化熱機的工作過程,從而實現更高的效率和更少的環境影響。由于其簡潔性和理想化的特點,朗肯循環為理解和分析熱力學系統提供了一個寶貴的工具。