卡诺循环(carnot cycle)和兰金（附图表）(rankine (with diagram))的区别
什么是卡诺循环(carnot cycle)？
卡诺循环最早于1824年由一位法国工程师提出，并在19世纪30年代和19世纪40年代被其他人扩展。这是一种理想的循环，工作介质从高温中接收热能，在低温下排出热量。这个循环为热力学第二定律奠定了基础，并引入了可逆性的概念。
卡诺循环是从理论上比较各种热力学循环的一个很好的尺度。然而，所有的实际循环都与卡诺循环有很大的不同。
卡诺循环仅取决于热源和散热器的温度，与工作流体的类型无关。热源温度越高，散热器温度越低，效率越高。
卡诺循环包括四个主要过程，包括：
- 可逆等温气体膨胀过程。在此过程中，发动机与热源相连，膨胀气体从热源吸收热量并对周围环境起作用。气体的温度保持不变。
- 可逆绝热气体膨胀过程。该系统是绝热的，这意味着不可能进行热传递。在这个过程中，系统是隔热的，气体继续膨胀并对周围环境起作用，从而使系统冷却到较低的温度。
- 可逆等温气体压缩过程。在此过程中，环境在较低温度下对气体起作用，并导致热量损失。
- 可逆绝热气体压缩过程。在这个过程中，系统是隔热的。周围环境继续对气体做功，导致温度回升到更高的温度。
什么是朗肯循环(rankine cycle)？
1859年，苏格兰工程师威廉·J·M·兰金描述了兰金循环。该循环详细描述了火力发电厂中常见的蒸汽驱动热机发电的过程。
功率取决于热源和冷源之间的温差。温差越大，从热能中有效提取的机械能就越多。
朗肯循环的效率受到工作流体汽化高热的限制。此外，除非蒸汽锅炉中的压力和温度达到超临界水平，否则循环可运行的温度范围非常小。
在朗肯循环中，发动机的工作物质经历了四次连续变化，即：；在恒压下加热，将液体转化为蒸汽；可逆绝热膨胀、执行工作（如驱动涡轮机）、恒压冷却、将蒸汽冷凝为液体以及可逆绝热压缩，将液体抽回锅炉。这些过程可以解释如下：
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卡诺(carnot)和表格形式的朗肯循环(rankine cycle in tabular form)的区别
| 比较基础 | 卡诺 | 朗肯循环 |
| 描述 | 卡诺循环是一个理论循环。其效率在两个温差之间最高。 | 朗肯循环是汽轮机和蒸汽机的一种实用循环。 |
| 工作物质 | 卡诺循环使用空气作为工作物质。 | 朗肯循环使用水作为工作物质。 |
| 加热量 | 在卡诺循环中，热量添加是通过保持温度恒定来完成的。 | 在朗肯循环中，热量添加是通过保持压力恒定来完成的。 |
| 散热 | 在卡诺循环中，散热是通过保持温度恒定来完成的。 | 在朗肯循环中，散热是通过保持压力恒定来完成的。 |
| 理想的 | 卡诺循环是热机的理想循环。 | 朗肯循环是蒸汽动力循环的理想循环。 |
| 效率 | 卡诺循环在两个温差之间的效率最高。 | 与卡诺循环相比，朗肯循环的效率较低，但在现实生活中，卡诺循环比朗肯循环有许多优点。 |
| 工作液压力 | 在卡诺循环中，工作流体的压力从冷凝器压力升高到锅炉压力。 | 在朗肯循环中，饱和液体通过泵泵送至锅炉。 |
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- 发表于 2021-11-27 15:08
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- 分类：科学
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