什么是熱機(Heat Engine)？

熱機是一種將熱能或熱量轉化為機械功的裝置。當來自熱源的熱量通過發動機自身進入冷阱時，就可以實現這一點。冷阱是熱力循環中溫度較低的部分，如朗肯循環中的冷凝裝置。有許多不同類型的熱機，每一種都有自己的特定循環。...

熱機是一種將熱能或熱量轉化為機械功的裝置。當來自熱源的熱量通過發動機自身進入冷阱時，就可以實現這一點。冷阱是熱力循環中溫度較低的部分，如朗肯循環中的冷凝裝置。有許多不同類型的熱機，每一種都有自己的特定循環。熱機的例子包括蒸汽機和內燃機，蒸汽機與斯特林發動機和燃氣輪機一起，由高壓蒸汽驅動通常情況下，熱機會與發生在發動機內部的熱力循環相混淆。這主要是因為熱機通常按其特定的熱力循環進行分類。將熱能轉化為工作的裝置本身被稱為“發動機，而應用于發動機的熱力學模型是“循環”。因此，蒸汽機不被稱為蘭金發動機。一個高效的熱機將嘗試模仿其各自的盡可能循環。在循環中，熱源和冷阱的溫差越大，發動機的效率就越高。例如，高效蒸汽機既需要高溫熱源，也需要低溫冷阱。在朗肯循環中，鍋爐利用高溫燃燒器把水轉化成蒸汽這些蒸汽通過發動機，然后通過低溫冷凝器冷凝成水。冷凝器越冷，冷凝回水的蒸汽越多，這是因為冷凝器的作用是有效地逆轉鍋爐的飽和過程，這樣做有助于達到更高的冷凝率；冷凝率越高，返回的水就越多。這有助于提高蒸汽循環的整體效率雖然可以通過熱源和冷阱之間的較大溫差來實現熱機效率的高度優化，但它仍然是有限的，這是因為冷阱的溫度取決于它周圍的溫度，在某些情況下，它不能被冷卻到理想狀態。因此，熱機的效率僅限于冷阱的溫度極限。通常的解決辦法是提高熱源的溫度；但即使這樣，也僅限于在高溫下缺乏材料強度熱機效率取決于特定的發動機和循環。熱效率在3%到70%之間，汽車發動機的熱效率在25%左右。效率更高的熱機在大型發電廠中發現，燃氣輪機和蒸汽輪機都用來發電

發表于 2020-08-19 17:00
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分類：文化藝術

什么是熱機(Heat Engine)？

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