下载文档原格式
热力学循环的分类与特点分析热力学循环是能量转换过程中最重要的一种方式，广泛应用于发电、制冷、空调等领域。
根据工作物质的特点和循环过程的性质，热力学循环可以分为理想循环和实际循环。
理想循环是基于一些假设和简化条件建立的，旨在研究系统的基本特性。
最常见的理想循环包括卡诺循环、斯特林循环和布雷顿循环。
卡诺循环是热力学循环中最重要的理论模型之一。
它是通过两个等温过程和两个绝热过程组成的。
卡诺循环的特点是高效率和可逆性。
在卡诺循环中，工作物质在高温热源吸热、进行等温膨胀、在低温热源放热、进行等温压缩的过程中，实现了最大的功输出。
卡诺循环的效率只取决于高温和低温热源的温度差异，与工作物质的性质无关。
斯特林循环是一种基于气体的热力学循环，通过气体的等温膨胀和等温压缩来实现能量转换。
斯特林循环的特点是低效率和可逆性。
斯特林循环的效率取决于气体的热容比和高温、低温热源的温度差异。
相比于卡诺循环，斯特林循环的效率较低，但是由于其结构简单、工作稳定，被广泛应用于小型发电机和制冷设备。
布雷顿循环是一种基于蒸汽的热力学循环，通过蒸汽的汽化、膨胀、冷凝和压缩来实现能量转换。
布雷顿循环的特点是高效率和不可逆性。
布雷顿循环的效率取决于蒸汽锅炉和冷凝器的温度差异，以及蒸汽涡轮机和泵的效率。
布雷顿循环是目前最常用的发电循环，广泛应用于火力发电厂和核电站。
除了理想循环，实际循环也是热力学循环的重要研究对象。
实际循环考虑了各种实际条件和能量损失，更符合真实工程应用。
实际循环包括朗肯循环、卡诺-朗肯循环和布雷顿-朗肯循环等。
朗肯循环是一种基于气体的实际循环，通过气体的等熵膨胀和等熵压缩来实现能量转换。
朗肯循环的特点是中等效率和不可逆性。
朗肯循环的效率取决于气体的热容比和高温、低温热源的温度差异，以及压缩机和涡轮机的效率。
卡诺-朗肯循环是理想循环和实际循环的结合，通过在卡诺循环中引入朗肯循环的等熵过程，来提高循环的效率。
卡诺-朗肯循环的特点是较高的效率和一定程度的可逆性。
热力学知识：热力学中的两大热学循环和三大热学过程热力学作为物理学的一个分支，研究的是与能量转换和热流相关的问题，常常用于分析热力学循环和热学过程。
在热力学中，有两大热学循环和三大热学过程，它们对能源转换、环境保护和工业生产等方面都具有很大的影响。
一、两大热学循环热学循环是指在某种工质内进行加热、膨胀、冷却和压缩等过程后，以达到某种特定的目的的一种过程。
当我们讨论热力学循环时，通常指的是两种最常见的热学循环，即卡诺循环和布雷顿循环。
1.卡诺循环卡诺循环是一种被认为是最理想的热力学循环，因为它有最高的效率。
卡诺循环由两种等温过程和两种等熵过程组成。
这种循环通常被用来描述热量机的理论效率，也可以用来与实际的热力学循环进行比较。
卡诺循环的方程可以表示为：效率= 1 - （T2 / T1）其中，T1和T2分别表示循环中的高温和低温。
卡诺循环的主要优点是，如果实际循环可以接近卡诺循环，那么它可以达到很高的效率。
但是，卡诺循环不可逆和理论性质使它不能够应用于实际应用中。
2.布雷顿循环布雷顿循环是一种最常见并且应用最广泛的热力学循环，广泛应用于汽车引擎、电力厂和空调等领域。
布雷顿循环由四个不同的过程组成，包括等压加热、等压膨胀、等温冷却和等温压缩。
布雷顿循环的方程可以表示为：效率= （燃料的高位热值-废气传出热量）/燃料的高位热值二、三大热学过程热学过程是指在恒定的压强和体积下，引入或使系统中的热量流失的过程。
在热力学中，有三种最常见的热学过程，分别是等容过程、等压过程和等温过程。
1.等容过程等容过程（也称为等体积过程）是指在恒定的体积下，将热量引入系统或让系统中的热量流失的过程。
例如，加热密封容器中的气体就可以被认为是一个等容过程，因为容器的体积是不变的。
2.等压过程等压过程（也称为等压加热或等压膨胀过程）是指在恒定的压强下，引入或使系统中的热量流失的过程。
例如，让气体在一个搅拌锅内加热，使气体的内部压强不变，即为等压过程。
热力学循环的分类和工作原理热力学循环是指通过一系列的热能转换过程，将热能转化为机械能的过程。
它在能源领域扮演着重要的角色，广泛应用于发电、制冷、加热等领域。
热力学循环可以根据工作介质、工作原理等方面进行分类。
在本文中，我们将探讨几种常见的热力学循环分类及其工作原理。
一、卡诺循环卡诺循环是热力学循环中最为理想的循环，它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在卡诺循环中，工作介质通常是气体，如理想气体。
首先，气体在恒温高温热源中吸热，然后通过绝热膨胀过程将热能转化为机械能，接着在恒温低温热源中放热，最后通过绝热压缩将剩余的热能排出。
卡诺循环的工作原理是利用热能从高温区流向低温区的自发性，实现热能转化为机械能的目的。
二、斯特林循环斯特林循环是一种基于气体的热力学循环，它通过气体的等温膨胀和等温压缩过程来实现热能转化。
斯特林循环的工作原理是利用气体在不同温度下的体积变化，通过循环过程将热能转化为机械能。
在斯特林循环中，气体首先在高温热源中吸热膨胀，然后通过冷却过程将热能转移到低温热源中，最后再通过等温压缩过程将剩余的热能排出。
斯特林循环的独特之处在于它可以通过外部燃烧产生的热源或太阳能等可再生能源来驱动。
三、朗肯循环朗肯循环是一种常见的蒸汽动力循环，广泛应用于发电厂和工业领域。
在朗肯循环中，工作介质是水蒸汽。
循环的工作原理是通过蒸汽的膨胀和压缩过程来实现热能转化。
首先，水蒸汽在锅炉中受热产生高温高压蒸汽，然后通过膨胀机将蒸汽膨胀，将热能转化为机械能。
接着，蒸汽进入冷凝器中被冷却，变成液体状态，最后通过泵将液体压缩为高压蒸汽，重新进入锅炉循环。
四、布雷顿循环布雷顿循环是一种常见的燃气轮机循环，常用于发电厂和航空领域。
它的工作原理是通过燃气轮机和蒸汽轮机的组合来实现热能转化。
首先，燃气轮机通过燃烧燃料产生高温高压燃气，然后将燃气驱动轮叶转动，产生机械能。
接着，燃气进入余热锅炉中，产生蒸汽，再通过蒸汽轮机将蒸汽的热能转化为机械能。
热力学循环与效率热力学循环是热能转化为机械能的过程，它在工程和物理学领域有着广泛的应用。
通过不同的热力学循环，能够实现热能的转化和利用，提高能源利用效率。
本文将介绍几种常见的热力学循环，以及与之相关的效率。
一、卡诺循环卡诺循环是一种理想的热力学循环，它具有最高的效率。
它由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在等温过程中，工作介质与热源和冷源之间发生热交换；在绝热过程中，工作介质与外界不发生热交换，只进行功交换。
卡诺循环的效率可以通过以下公式计算：η = 1 - Tc/Th其中，η为循环的效率，Tc为冷源的温度，Th为热源的温度。
由于卡诺循环的温度必须是绝对温度，因此单位要统一为开尔文温标。
二、布雷顿循环布雷顿循环是一种常见的蒸汽动力循环，用于产生机械功。
它是由卡诺循环和锅炉、凝汽器、汽轮机和泵组成的系统。
布雷顿循环的主要过程包括压缩、加热、膨胀和冷却。
在布雷顿循环中，蒸汽被压缩成饱和液体，并在锅炉中加热蒸发，产生高温高压蒸汽。
然后，高温高压蒸汽进入汽轮机中膨胀，产生功。
之后，蒸汽在凝汽器中冷凝，成为饱和液体，再经泵压缩回锅炉中。
布雷顿循环的效率取决于锅炉和凝汽器的温度。
提高锅炉温度和降低凝汽器温度可以提高效率。
然而，由于实际工作中存在不可避免的能量损失，布雷顿循环的效率往往低于卡诺循环。
三、循环效率的影响因素除了循环的类型和温度之外，循环效率还受到其他多个因素的影响。
1. 压力比：循环中的压力比是指膨胀机出口压力与进口压力之比。
压力比越大，循环效率越高。
2. 温度差：循环中的温度差是指热源温度与冷源温度之差。
温度差越大，循环效率越高。
3. 排气温度：循环中的排气温度是指膨胀机排气温度。
排气温度越低，循环效率越高。
4. 绝热效率：绝热效率是指膨胀机的绝热过程的实际功与可逆功之比。
绝热效率越高，循环效率越高。
综上所述，热力学循环与效率密切相关。
通过选择适合的循环类型和优化循环参数，我们可以提高能源利用效率，降低能源消耗，实现可持续发展。
热力学循环与热效率热力学循环是一种将热能转化为功的过程，其应用广泛于各种热能转换系统中。
而热效率则是衡量热力学循环能够将输入的热能转化为有用功的比例。
本文将介绍几种常见的热力学循环，并探讨不同循环中热效率的特点。
1. 卡诺循环（Carnot Cycle）卡诺循环是理想的可逆循环，其工作原理是利用两个等温过程和两个绝热过程。
在等温过程中，系统从高温热源吸收热量Qh并将一部分能量以有用功Wc的形式输出；在绝热过程中，系统无热量交换，只进行功交换；在等温过程中，系统将剩余的能量以热量Qc的形式释放到低温热源。
卡诺循环的热效率由以下公式给出：η = 1 - (Tc / Th)其中，η表示热效率，Tc和Th分别表示低温和高温热源的温度。
卡诺循环的热效率是理论的极限，而实际循环往往无法达到这个效率。
2. 斯特林循环（Stirling Cycle）斯特林循环是由两个等温过程和两个等容过程组成的。
在等温过程中，系统从高温热源吸收热量Qh并输出功Wc；在等容过程中，系统进行热交换但不进行功交换；在等温过程中，系统将剩余热量以热量Qc的形式释放到低温热源。
斯特林循环的热效率由以下公式给出：η = 1 - (Tc / Th)与卡诺循环类似，斯特林循环的热效率也受到温度比的限制。
3. 布雷顿循环（Brayton Cycle）布雷顿循环是一种常用于燃气轮机和喷气发动机中的循环。
它由压缩、燃烧、膨胀和排气四个过程组成。
在压缩过程中，空气被压缩成高温高压状态；在燃烧过程中，燃料被喷入并燃烧，使空气加热；在膨胀过程中，高温高压气体推动涡轮产生功；最后，在排气过程中，气体被排出系统。
布雷顿循环的热效率由以下公式给出：η = 1 - (1 / r^γ-1)其中，η表示热效率，r表示压缩比，γ表示比热容比。
4. 朗肯循环（Rankine Cycle）朗肯循环是蒸汽动力机中最常用的循环，包括四个过程：压缩、加热、膨胀和冷凝。
在压缩过程中，蒸汽被压缩为高压状态；在加热过程中，蒸汽被加热至高温高压状态；在膨胀过程中，高温高压蒸汽推动涡轮工作，产生功；最后，在冷凝过程中，蒸汽被冷凝为水，回到低压状态。
活塞式内燃机各种理想循环的热力学比较一、引言活塞式内燃机是一种广泛应用的发动机类型，它通过燃料的燃烧产生高温高压气体驱动活塞运动，从而提供机械能。
在设计和优化活塞式内燃机时，理想循环是一个重要的概念，因为它可以提供最高效率的理论基础。
本文将介绍几种常见的理想循环，并比较它们之间的热力学性能。
二、理想循环1. Otto循环Otto循环是一种常见的四冲程汽油发动机循环。
在该循环中，空气被压缩到极限压力后，点火器点火将混合物点燃。
然后，高温高压气体通过扩张过程转化为低温低压气体，并通过排气门排出。
Otto循环可以表示为以下四个过程：- 压缩（1-2）：空气被等熵地压缩到最大压力。
- 点火（2-3）：混合物被点火并等容地燃烧。
- 膨胀（3-4）：高温高压气体被等熵地膨胀为低温低压气体。
- 排气（4-1）：剩余的废气被等熵地排出。
2. Diesel循环Diesel循环是一种常见的柴油发动机循环。
在该循环中，空气被压缩到高压状态，然后喷入燃料并点燃。
然后，高温高压气体通过扩张过程转化为低温低压气体，并通过排气门排出。
Diesel循环可以表示为以下四个过程：- 压缩（1-2）：空气被等熵地压缩到最大压力。
- 燃烧（2-3）：燃料被喷入并等容地燃烧。
- 膨胀（3-4）：高温高压气体被等熵地膨胀为低温低压气体。
- 排气（4-1）：剩余的废气被等熵地排出。
3. Brayton循环Brayton循环是一种常见的涡轮喷气式发动机循环。
在该循环中，空气经过压缩和加热后进入涡轮机，驱动涡轮机旋转并产生功。
然后，高温高压气体经过扩张过程转化为低温低压气体，并通过排气门排出。
Brayton循环可以表示为以下四个过程：- 压缩（1-2）：空气被等熵地压缩到最大压力。
- 加热（2-3）：空气被等压地加热。
- 膨胀（3-4）：高温高压气体被等熵地膨胀为低温低压气体。
- 排气（4-1）：剩余的废气被等熵地排出。
三、比较1. 热效率对于给定的入口条件，不同的理想循环具有不同的最大理论热效率。
热学热力学循环与热效率热学热力学循环是指通过热能转化为其他形式的能量的过程。
在工程领域中，热学热力学循环被广泛应用于热能转换设备，例如蒸汽发电厂、内燃机等。
而热效率是衡量热学热力学循环的性能指标之一，它表示了热能转化的效率。
本文将探讨热学热力学循环与热效率的关系以及一些常见循环的特点。
1. 理想热力学循环理想热力学循环指的是在没有内部能量损失和摩擦损失的情况下进行的热学热力学循环。
理想循环通常包括卡诺循环和斯特林循环等。
这些循环以其高效率和清晰的工作过程而受到广泛关注。
2. 卡诺循环及其热效率卡诺循环被认为是最理想的热力学循环之一，其由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在卡诺循环中，等温过程发生在高温热源和低温热源之间，绝热过程在两个等温过程之间。
卡诺循环的热效率可以通过热源温度之比来计算，即：热效率 = 1 - (低温热源温度 / 高温热源温度)可以看出，热效率与热源温度之比成反比关系，即低温热源温度越低，热效率越高。
3. 斯特林循环及其热效率斯特林循环是一种外燃循环，其中工作流体在两个等温过程之间经历了两个绝热过程。
这种循环被广泛用于发电机组等设备中。
斯特林循环的热效率可以通过热源温度之差和高温热源温度之比来计算，即：热效率 = 1 - (低温热源温度 / 高温热源温度)斯特林循环的特点是具有高效率和可逆性，但实际应用中受到一些技术限制。
4. 布雷顿循环及其特点布雷顿循环是一种常用于蒸汽发电厂的循环，其包括蒸汽锅炉、汽轮机和冷凝器等组件。
在布雷顿循环中，燃烧产生的热能被用于产生蒸汽，然后蒸汽通过汽轮机驱动发电机发电。
布雷顿循环的热效率受到锅炉效率和汽轮机效率的影响。
5. 实际循环中的能量损失在现实应用中，由于摩擦和不可逆过程的存在，热学热力学循环总会发生一些能量损失。
这些能量损失会导致实际循环的热效率低于理想循环。
工程师们通过改进设备设计和优化工艺参数来降低能量损失，提高热效率。
总结：热学热力学循环是热能转化的重要过程，热效率是评估循环性能的关键指标之一。
斯特林循环Stirling cycle所热气机（即斯特林发动机）的理想热力循环，为19 世纪苏格兰人提出，因而得名。
图[斯特林循环的-R.斯特林和-图 ]- 和 - 图" class=image> 为斯特林循环在压 -容( - ) 图和温 -熵 (T-S)图上的表示。
它是由两个定容吸热过程和两个定温膨胀过程组成的可逆循环，而且定容放热过程放出的热量恰好为定容吸热过程所吸收。
热机在定温 (T1)膨胀过程中从高温热源吸热，而在定温 (T2)压缩过程中向低温热源放热。
斯特林循环的热效率为[0727-01] 式中W 为输出的净功； Q 1 为输入的热量。
根据这个公式，只取决于 T1 和 T2，T1 越高、 T 2 越低时，则越高，而且等于相同温度范围内的卡诺循环热效率。
因此，斯特林发动机是一种很有前途的热力发动机。
斯特林循环也可以反向操作，这时它就成为最有效的制冷机循环。
卡诺热机循环的效率让我们分析以理想气体为工作物质的卡诺热机循环并求其效率。
以v 表示理想气体的摩尔数，以 T1和2分别表示高温和低温热库的温度。
气体的循环过T程如图 10.12 所示。
它分为以下几个阶段，两个定温和两个绝热过程。
1→2：使温度为 T1的高温热库和气缸接触，气缸内的气体吸热作等温膨胀。
体积由 V1增大到2。
由于气体内能不变，它吸收的热量就等于它对外界做的功。
利用公式 (10.3)V 可得2→3：将高温热库移开，气缸内的气体作绝热膨胀，体积变为V3，温度降到T2。
3→4：使温度为 T2的低温热库和气缸接触，缸内的气体等温地被压缩到体积V4，使状态4和状态1位于同一条绝热线上，在这一过程中，气体向低温热库放出的热量为4→1：将低温热库移开，缸内的气体绝热地被压缩到起始状态 1，完成一次循环。
在一次循环中，气体对外做的净功为W=Q1-Q2卡诺循环中的能量交换与转化关系可用图10.13 那样的能流图表示。
根据热机效率的定义公式(10.23) ，可得理想气体卡诺热机循环的效率为根据理想气体的绝热过程方程，对两条绝热线应分别有两式相比，可得从而有(10.25)这就是说，以理想气体为工作物质的卡诺循环的效率只由两热库的温度决定。
热力学中的热机与热力学循环热力学是物质内部热力学性质以及与能量转换相关的科学，研究能量和能量转移的规律。
其中，热机是能够将热能转化为功的设备，而热力学循环则是热机中能量转化的过程。
本文将介绍热力学中的热机及其循环，以及与之相关的热力学定律和效率。
一、热机的定义及基本原理热机是一种能够将热能转化为功的设备，通过能量的转化实现对外界的有用工作。
热机根据其工作原理可以分为热力循环机和热力推进机两类。
其中，热力循环机是通过实现热力学循环来进行能量转化的设备，而热力推进机是将热能转化为速度或动能的设备。
热机的基本原理是根据热力学第一定律和第二定律实现能量转化。
根据热力学第一定律，能量守恒，即能量不会自行产生或消失，只能从一种形式转化为另一种形式。
而根据热力学第二定律，热不会自行从低温物体传递到高温物体，能量转化的过程中总是会伴随一定的热量损失。
二、热机的热力学循环热力学循环是热机能量转化的过程，由一系列的状态变化组成。
常见的热力学循环有卡诺循环、斯特林循环和柴油循环等。
1. 卡诺循环卡诺循环是一种理想的热力学循环，被认为是热机效率的最高限制。
卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成，利用一个理想气体作为工质。
通过等温过程吸热，绝热过程放热，实现了热能向功的转化。
2. 斯特林循环斯特林循环是一种无限可逆的热力学循环，常用于外燃机和外燃发电机。
斯特林循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在斯特林循环中，通过循环过程中工质的膨胀和压缩来实现能量转化。
3. 柴油循环柴油循环是一种常见的内燃机循环，常用于柴油发电机和柴油机。
柴油循环由一个绝热压缩过程、一个等压燃烧过程和一个绝热膨胀过程组成。
柴油循环中，空气在压缩过程中被加热并且与燃油混合，然后通过燃烧释放热能来膨胀并驱动活塞。
三、热机的效率热机的效率是衡量热机能量转化效果的指标，定义为机器输出功与热输入之比。
根据热力学定律，热机效率受限于热力学循环本身以及工质的性质。
热力学循环分析卡诺循环与斯特林循环的效率比较热力学循环是研究热能转化的重要理论基础。
在能源领域，卡诺循环和斯特林循环是两个常见的热力学循环模型。
本文将对这两种循环进行分析，并比较它们之间的效率。
一、卡诺循环卡诺循环是由尼古拉·卡诺提出的热力学循环模型，它是理想的热力学循环。
卡诺循环包含两个等温过程和两个绝热过程。
1. 等温膨胀过程：在温度为Th的高温热源中，工质从初始状态A 吸收热量Qh，由于等温过程，温度保持不变，工质膨胀到状态B。
2. 绝热膨胀过程：在绝热过程中，工质不与外界交换热量，从状态B膨胀到状态C。
3. 等温压缩过程：在温度为Tc的低温热源中，工质释放热量Qc，由于等温过程，温度保持不变，工质压缩到状态D。
4. 绝热压缩过程：在绝热过程中，工质不与外界交换热量，从状态D压缩回到初始状态A。
卡诺循环的效率可以用热机效率来表示，即η = 1 - Tc/Th，其中Tc 和Th分别为低温热源和高温热源的温度。
卡诺循环的效率是所有可能工作于相同两个温度的循环中最高的效率。
二、斯特林循环斯特林循环是由罗伯特·斯特林发明的一种热力学循环，它将膨胀和压缩的过程分离。
这种循环结构包含两个等温过程和两个等容过程。
1. 等温膨胀过程：在高温热源中，工质从初始状态A吸收热量Qh，在此过程中，工质膨胀到状态B，温度保持不变。
2. 等容膨胀过程：工质与热源隔绝，在等容过程中，工质继续膨胀到状态C，压强增加。
3. 等温压缩过程：在低温热源中，工质释放热量Qc，在此过程中，工质压缩回到状态D，温度保持不变。
4. 等容压缩过程：工质与热源隔绝，在等容过程中，工质继续压缩回初始状态A，压强降低。
斯特林循环的效率与卡诺循环类似，可以用热机效率来表示，即η= 1 - Tc/Th。
然而，斯特林循环的实际效率往往较卡诺循环低。
三、卡诺循环与斯特林循环的效率比较卡诺循环和斯特林循环都是理想的热力学循环模型，它们在热能转化效率上具有重要的价值。
热力学循环的基本原理及种类分析热力学循环是热力学领域中的重要概念，它描述了能量在系统中的转化和传递过程。
热力学循环的基本原理是根据能量守恒和热力学第一定律，通过一系列的热交换和功交换过程，将热能转化为机械能或其他形式的能量。
在热力学循环中，最常见的是热机循环。
热机循环是将热能转化为机械能的过程。
其中最典型的热机循环是卡诺循环。
卡诺循环是理想化的热机循环，由两个等温过程和两个绝热过程组成。
在等温过程中，系统与热源接触，吸收热量；在绝热过程中，系统与外界无热交换，只进行功交换。
卡诺循环的效率是所有热机循环中最高的，它是热机效率的理论极限。
除了卡诺循环，还有一些其他常见的热机循环，如斯特林循环和布雷顿循环。
斯特林循环是一种基于气体膨胀和压缩的热机循环。
它通过气体的等温膨胀和等温压缩过程，将热能转化为机械能。
斯特林循环的特点是工作流体不发生化学反应，因此可以重复使用。
布雷顿循环是一种常见的内燃机循环，它是汽车发动机中最常用的循环之一。
布雷顿循环通过燃烧燃料和氧气产生高压高温的气体，然后通过气体膨胀和排气的过程，将热能转化为机械能。
除了热机循环，还有一些其他类型的热力学循环，如制冷循环和热泵循环。
制冷循环是将热能从低温区域转移到高温区域的过程，以实现制冷效果。
最常见的制冷循环是蒸发冷凝循环，它通过制冷剂的蒸发和冷凝过程，将热能从冷却物体吸收，并释放到环境中。
热泵循环是制冷循环的逆过程，它将热能从低温区域吸收，并通过压缩和冷凝的过程，将热能释放到高温区域。
热力学循环的种类还有很多，如焓变循环、熵变循环等。
每种循环都有其特定的工作原理和应用领域。
热力学循环的研究不仅有助于深入理解能量转化和传递的基本原理，也对能源利用和环境保护等方面具有重要意义。
总之，热力学循环是热力学领域中的重要概念，它描述了能量在系统中的转化和传递过程。
热机循环、制冷循环和热泵循环是热力学循环的常见类型。
通过研究不同类型的热力学循环，可以深入理解能量转化和传递的基本原理，为能源利用和环境保护等方面提供理论支持。
热力学热机效率与热力学循环问题热力学是研究能量转化与传递的学科，其中热机效率和热力学循环是热力学中经常涉及的重要概念。
热机效率是指热机从热源吸热转化为有用功的能力的度量，而热力学循环则描述了热机在工作过程中能量转化的循环路径。
一、热机效率热机效率是热机输出的有用功与热机输入的热量之比。
设热机输出的有用功为W，输入的热量为Q_H，则热机效率η定义为：η = W / Q_H其中，Q_H表示热机从高温热源吸收的热量。
热机效率是衡量热机性能优劣的重要指标，通常用百分数表示。
对于热机而言，热量还需要从热机中排出，设排出的热量为Q_C。
根据能量守恒定律，有：Q_H = W + Q_C其中，W表示由热机转化为有用功的能量。
由于Q_H是正的，Q_C是负的，所以通过上式可以得出，热机效率η也可以通过给定的热量比来计算：η = 1 - Q_C / Q_H二、热力学循环热力学循环是指热机在工作过程中能量转化的循环路径，通常包括吸热、放热、等温和绝热等过程。
常见的热力学循环包括卡诺循环、斯特林循环和克劳修斯-克鲁珀循环等。
1. 卡诺循环卡诺循环是一种理想的热力学循环，由热机工程师尼克拉斯·卡诺在19世纪提出。
卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。
一般来说，卡诺循环的工作流程为：a. 绝热膨胀：热机内的工作物质从低温热源吸热，自由膨胀至高温热源温度，同时进行绝热膨胀过程。
b. 等温膨胀：热机内的工作物质继续吸热并膨胀至高温热源温度，同时进行等温膨胀过程。
c. 绝热压缩：热机内的工作物质自由压缩至低温热源温度，同时进行绝热压缩过程。
d. 等温压缩：热机内的工作物质继续被压缩并放热至低温热源温度，同时进行等温压缩过程。
卡诺循环具有高效率的特点，其热机效率由工作物质温度比决定，即η = 1 - T_C / T_H，其中 T_C 和 T_H 分别为低温热源和高温热源的绝对温度。
2. 斯特林循环斯特林循环是一种理论上的热力学循环，由罗伯特·斯特林在1816年提出。
热力学循环过程的效率和功率热力学循环是一种能量转化过程，通过对热源的吸收、热能转化、对外界做功以及向冷源传热等环节，实现能量的转换。
在热力学循环中，效率和功率是衡量其运行性能的重要指标。
本文将详细解释热力学循环的效率和功率，并探讨提高其性能的方法。
一、热力学循环效率热力学循环的效率是指能在热能转化过程中被完全转化为有用功的比例。
常用的热力学循环模型包括卡诺循环、布雷顿循环等。
1. 卡诺循环效率卡诺循环是一种理想的热力学循环模型，能够实现最大可能的效率。
卡诺循环的效率只与高温热源温度和低温热源温度有关，与工作物质无关。
其效率公式为：η = 1 - (Tc/Th)其中，η表示卡诺循环的效率，Tc表示低温热源温度，Th表示高温热源温度。
2. 实际热力学循环效率实际的热力学循环效率往往低于卡诺循环的效率，主要受到摩擦、传导、排气以及内部能量损失等因素的影响。
实际循环的效率一般用实际功和理论功的比值来表示：η = W/Qh其中，η表示实际循环的效率，W表示实际功，Qh表示吸热量。
二、热力学循环功率热力学循环的功率是指单位时间内对外界做的功，也是衡量热力学循环性能的重要指标。
1. 热力学循环功率计算公式热力学循环功率可以用下列公式计算：P = W/t其中，P表示热力学循环的功率，W表示对外界做的功，t表示单位时间。
2. 提高热力学循环功率的方法（1）提高燃烧效率：通过提高燃烧过程中的能量利用率，减少燃料的浪费来增加热力学循环的功率。
（2）降低摩擦损失：通过改进部件材料、润滑方式以及减少摩擦面积等方式来降低摩擦损失，提高热力学循环功率。
（3）提高换热效率：通过改善换热器的设计、增大换热表面积以及提高传热介质的流速等方式，提高换热效率，从而增加热力学循环的功率。
（4）减少排气损失：通过合理设计排气系统、减少废气热量的损失等方式，减少排气损失，提高热力学循环功率。
三、热力学循环效率与功率的关系热力学循环的效率与功率之间存在一定的关系。
简述奥托,阿特金森,米勒循环的原理及优缺点奥托循环是指内燃机中常用的热力循环，也称为四冲程循环，它基于可燃混合气体的燃烧过程，是实现汽车使用的关键。
本文将介绍奥托循环的原理及优缺点，同时还会介绍阿特金森循环和米勒循环。
1. 奥托循环的原理奥托循环以四个循环过程为基础。
简述如下：1) 吸气阶段：活塞从顶部下降，燃料通过喷油嘴进入气缸，同时进入外部空气来形成混合气。
2) 压缩阶段：气缸关闭后，活塞从底部上升，将混合气压缩，使其达到高压。
3) 燃烧阶段：当发动机的点火器激活时，混合气被点燃，这会使空气和燃料开始燃烧。
混合气爆炸后很快扩散，这使得活塞从下降到底部再度向上移动。
4) 排气阶段：当活塞再度朝上移动时，它会将燃烧后剩余的废气推出气缸。
优点：1) 奥托循环可以提供高效的动力。
2) 奥托循环可在较大范围内调节转速，因此它非常适合用于驾驶汽车。
1) 奥托循环中既有燃料也有空气，因此需要对二者进行化学处理。
这意味着，奥托循环的氧化反应会造成有害物质的排放，并对环境造成负面影响。
2) 奥托循环在高速和高负载下容易出现失火或爆震，这会严重影响发动机的性能。
阿特金森循环是指功率与效率均较高的循环，用于发电厂和船舶等领域。
它由四个过程构成，简述如下：1) 吸收热阶段：用燃料和空气混合物燃烧，热能通过水冷却器被吸收。
2) 压缩阶段：气体被压缩使温度上升。
3) 放热阶段：高温气体通过再生器与燃烧器接触，使气体放出热能。
4) 排放阶段：气体经过再生器进入高压推进气缸，最后通过排气管排出机舱。
1) 阿特金森循环的效率高，能够最大限度地利用燃料。
2) 阿特金森循环中的化学反应较为完整，因此排放污染较少。
1) 阿特金森循环只在高负载下工作得最佳。
2) 阿特金森循环的制作和维护成本较高，需要经常更换材料。
米勒循环是一种可重复的，内部充气的循环，与工程和消费者应用有关，例如管道输送，垃圾填埋场和空气污染控制系统。
它由多个阶段组成，简述如下：1) 压缩阶段：电动涡轮机旋转，将空气压缩到非常高的压力下。
热力学循环效率分析热力学循环效率是衡量热力系统中能量转化效率的重要指标。
在工程和科学领域中，热力学循环效率的分析对于优化系统的能量利用、提高系统效率和减少能源消耗具有重要的意义。
本文将对热力学循环效率的分析方法和影响因素进行讨论，并以几个典型的热力学循环为例进行具体分析。
一、热力学循环效率及其计算方法热力学循环效率是指从热源吸收热量到做功输出之间的能量转化效率。
在理想情况下，热力学循环效率取决于工作流体的性质和循环过程中的温度差异。
计算热力学循环效率的常用方法包括热力学循环图和热力学循环参数。
1. 热力学循环图热力学循环图是一种用来描述热力学循环过程的图形表示方法。
通过画出循环中每个过程的状态点和连接线，可以清楚地看到热力学循环的工作过程和能量转化。
热力学循环图能够准确地描述热力学循环的性质和效率，并为进一步分析提供了基础。
2. 热力学循环参数热力学循环参数是用来计算热力学循环效率的数学公式。
根据热力学定律和热力学基本方程，可以推导出不同循环过程的热力学循环参数。
例如，对于卡诺循环，其效率可以通过热机的热效率和冷效率之间的比值来计算。
二、影响热力学循环效率的因素影响热力学循环效率的因素主要包括热源温度、工作流体性质和循环过程中的能量损失等。
1. 热源温度热源温度是影响热力学循环效率的重要因素之一。
热力学循环效率随热源温度的升高而增大。
这是因为高温热源能够提供更多的热量，从而使得循环过程中的能量转化更为充分。
2. 工作流体性质工作流体的性质也对热力学循环效率产生重要影响。
流体的特定热容、比熵和比体积等与循环过程中的能量转化密切相关。
选择合适的工作流体，并对其性质进行优化，可以提高热力学循环效率。
3. 循环过程中的能量损失在实际的热力学循环过程中，由于传热、摩擦、机械损耗等原因，总会伴随着能量的损失。
这些损失将会降低热力学循环效率。
因此，减小循环过程中的能量损失，提高系统的效率是优化热力学循环的重要方向。
热力学中的热力学热力学循环热力学中的热力学循环热力学是研究能量转化与传递规律的科学，而热力学循环则是描述在某一系统内能量的循环转化过程的模型。
热力学循环在工程领域中应用广泛，例如汽车发动机、蒸汽发电厂等都是通过热力学循环实现能量转化。
本文将介绍几种常见的热力学循环，包括卡诺循环、布雷顿循环和斯特林循环。
一、卡诺循环卡诺循环是热力学领域最重要的循环之一，也是理论上最高效率的循环。
卡诺循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。
首先是等温膨胀过程，系统从低温热源吸收热量，温度保持不变；接着是绝热膨胀过程，系统从高温热源吸收热量，温度上升；然后是等温压缩过程，系统向高温热源释放热量，温度保持不变；最后是绝热压缩过程，系统向低温热源释放热量，温度下降。
卡诺循环的效率由温度的比值确定，即效率等于1减去低温热源与高温热源的温度比。
二、布雷顿循环布雷顿循环是蒸汽发电厂中最常用的循环形式。
它由蒸汽锅炉、汽轮机、冷凝器和泵组成。
首先，蒸汽锅炉将燃料燃烧产生的热量转化为蒸汽，然后蒸汽进入汽轮机驱动转子旋转并产生功；接着，蒸汽在汽轮机中膨胀，同时释放热量，热量通过冷凝器散失；最后，泵将冷凝水加压送回到蒸汽锅炉中，形成闭合回路。
布雷顿循环通过蒸汽的不断循环转化实现能量的转化。
三、斯特林循环斯特林循环是由已知设计为一定温度下工作的活塞式发动机，它可以通过热功转化为机械功。
斯特林循环由两个等温过程和两个绝热过程组成。
首先，工作物质在高温下膨胀，通过活塞驱动气缸；接着，工作物质经过绝热膨胀，温度降低，压力上升；然后，工作物质在低温下压缩，通过活塞释放热量；最后，工作物质经过绝热压缩，温度升高，压力降低。
斯特林循环通过工作物质的周期性膨胀和压缩实现能量转化。
综上所述，热力学中的热力学循环有卡诺循环、布雷顿循环和斯特林循环等几种常见形式。
这些循环模型在工程实践中具有广泛的应用，掌握热力学循环原理对于能源转化与利用具有重要意义。
通过研究这些循环模型，可以优化能源利用效率、提高能源转化效率，进一步推动工程技术的发展和应用。
热力学知识：热力学中的热力学循环和热力学制冷循环热力学是研究热能转化和传递规律的科学。
其中，热力学循环和热力学制冷循环是热力学中的核心概念之一。
本文将从热力学循环和热力学制冷循环的基本概念、应用、优缺点以及未来研究方向等方面进行阐述，希望读者能对热力学有更深入的了解。
一、热力学循环的基本概念热力学循环是指热源、工作物质、冷源和工质循环过程中的热力学变化。
在热力学循环中，根据所用工质的不同，可分为空气循环、水蒸气循环、制冷剂循环等多种类型。
热力学循环的基本步骤包括加热、膨胀、冷却和收缩四个阶段。
例如，蒸汽发电厂中的水蒸气循环就是一种常见的热力学循环。
它的基本流程是将液态水加热变成水蒸气，在蒸汽轮机中膨胀发电，再通过冷凝器使蒸汽冷凝成液态水，最后再通过泵将液态水重新加热，形成一个完整的水蒸气循环。
二、热力学循环的应用热力学循环的应用十分广泛，不仅应用于工业领域的发电和制冷，还广泛应用于交通运输、化工、建筑、军事等领域。
1、蒸汽发电厂蒸汽发电厂利用煤炭、天然气等能源进行发电，是现代工业的重要基础设施。
在中低温区间（100至300℃）内，采用燃烧化石燃料形成高温燃气，使水在高温高压下变成蒸汽，进而驱动汽轮机发电，这种形式的热力学循环被称为水蒸气循环。
2、制冷空调制冷空调是以逆向的方式运用热力学循环产生冷空气。
通过膨胀后冷却的制冷剂，吸收空气中的热量，从而使空气得以降温。
由于制冷剂的不同，制冷空调也有多种类型，如常用的制冷剂为氟利昂，利用氟利昂回收装置进行回收和循环利用。
三、热力学循环的优缺点热力学循环作为热能转化和传递的重要方式，具有以下的优点和缺点。
优点：1、热力学循环简单可靠，易于维护和管理，效率稳定。
2、热力学循环可以根据需要进行加热或制冷，可适用于多种应用场景。
3、热力学循环具有适用性广泛的特点，可以满足不同领域的需求。
缺点：1、热力学循环能耗较高，影响其经济性和环境友好性。
2、热力学循环中的工质和介质对环境的污染也是一项重要的问题。
斯特林循环Stirling cycle热气机（即斯特林发动机）的理想热力循环，为19世纪苏格兰人R.斯特林所提出，因而得名。
图[斯特林循环的-和-图]-和-图" class=image>为斯特林循环在压-容(-)图和温-熵(T-S)图上的表示。
它是由两个定容吸热过程和两个定温膨胀过程组成的可逆循环，而且定容放热过程放出的热量恰好为定容吸热过程所吸收。
热机在定温(T1)膨胀过程中从高温热源吸热，而在定温(T2)压缩过程中向低温热源放热。
斯特林循环的热效率为[0727-01]式中W为输出的净功；Q1为输入的热量。
根据这个公式，只取决于T1和T2，T1越高、T2越低时，则越高，而且等于相同温度范围内的卡诺循环热效率。
因此，斯特林发动机是一种很有前途的热力发动机。
斯特林循环也可以反向操作，这时它就成为最有效的制冷机循环。
卡诺热机循环的效率让我们分析以理想气体为工作物质的卡诺热机循环并求其效率。
以v表示理想气体的摩尔数，以T1和T2分别表示高温和低温热库的温度。
气体的循环过程如图10.12所示。
它分为以下几个阶段，两个定温和两个绝热过程。
1→2：使温度为T1的高温热库和气缸接触，气缸内的气体吸热作等温膨胀。
体积由V1增大到V2。
由于气体内能不变，它吸收的热量就等于它对外界做的功。
利用公式(10.3)可得2→3：将高温热库移开，气缸内的气体作绝热膨胀，体积变为V3，温度降到T2。
3→4：使温度为T2的低温热库和气缸接触，缸内的气体等温地被压缩到体积V4，使状态4和状态1位于同一条绝热线上，在这一过程中，气体向低温热库放出的热量为4→1：将低温热库移开，缸内的气体绝热地被压缩到起始状态1，完成一次循环。
在一次循环中，气体对外做的净功为W=Q1-Q2卡诺循环中的能量交换与转化关系可用图10.13那样的能流图表示。
根据热机效率的定义公式(10.23)，可得理想气体卡诺热机循环的效率为根据理想气体的绝热过程方程，对两条绝热线应分别有两式相比，可得从而有(10.25)这就是说，以理想气体为工作物质的卡诺循环的效率只由两热库的温度决定。
这里，我们再指出一点，卡诺循环被设想为是理想气体的准静态过程，此外还假设在循环过程中气缸和活塞以及热机各部件之间无摩擦。
这样工质推动活塞所做的功将全部向热机之外输出。
所以卡诺循环是无摩擦的准静态的理想循环。
卡诺热机是理想热机，是对实际热机抽象的结果。
卡诺采用科学抽象的方法，从复杂的热机中抽出一般的、本质的、普遍的属性进行研究，以便简化条件，突出它的主要矛盾。
恩格斯对卡诺的研究方法给予了很高的评价。
他写道：“萨迪·卡诺是第一个认真研究这个问题的人。
”“他研究了蒸汽机，分析了它，发现蒸汽机中的基本过程并不是以纯粹的形式出现，而是被各种各样的次要过程掩盖了；于是他撇开了这些对主要过程无关重要的次要情况而设计了一部理想的蒸汽机(或煤油机)。
的确，这样一部机器就像几何学上的线或面一样是决不可能制造出来的，但是它按照自己的方式起了像这些数学抽象所起的同样的作用，它表现为纯粹的、独立的、真正的过程。
”现代热电厂的汽轮机利用的水蒸汽温度可达580℃，冷凝水的温度为30℃，若按卡诺循环计算，其效率为实际汽轮机的效率比这低得多，最高只到36％左右，这是因为实际的循环和卡诺循环差很多。
例如热库并不是恒温的，因而工质可以随处和外界交换热量，而且它进行的过程也不是准静态的。
尽管如此，(10.25)式还是有一定的实际意义。
由于低温热库的温度受到大气温度的限制，所以由(10.25)式可知提高高温热库的温度是提高效率的途径之一。
狄塞尔循环：柴油机的一种理想的热力循环。
狄塞尔循环是19世纪德国工程师狄塞尔﹐R.提出的﹐因而得名。
图1 狄塞尔循环为狄塞尔循环在压-容(-V )图和温-熵(T -S )图上的表示。
它是由绝热压缩过程1-2﹑定压加热过程2-3﹑绝热膨胀过程3-4和定容放热过程4-1所组成的可逆循环。
狄塞尔循环的热效率为式中W 为输出的净功﹔Q 1 为输入的热量﹔为比热容比。
这个公式说明﹕随压缩比的增大而提高﹔随预胀比的增大而降低。
图2 与﹑的关系表示出＝1.35时与和的关係。
实际上这一类柴油机的压缩比是有限制的。
的下限值应保证燃料的可靠自燃﹐因而取决於燃料的自燃特性。
虽然增大可提高﹐但将使机械效率降低﹐因而值并非越大越好﹐而要选择适当﹐使实际效率最高。
蒸汽动力基本循环一朗肯循环朗肯循环是最简单的蒸汽动力理想循环，热力发电厂的各种较复杂的蒸汽动力循环都是在朗肯循环的基础上予以改进而得到的一、装置与流程蒸汽动力装置：锅炉、汽轮机、凝汽器和给水泵等四部分主要设备。
工作原理：p-v、T-s和h-s。
朗肯循环可理想化为：两个定压过程和两个定熵过程。
3’-4-5-1水在蒸汽锅炉中定压加热变为过热水蒸气，1-2过热水蒸气在汽轮机内定煽膨胀，2-3湿蒸气在凝汽器内定压(也定温)冷却凝结放热，3-3’凝结水在水泵中的定情压缩。
二、朗肯循环的能量分析及热效率取汽轮机为控制体，建立能量方程:三、提高朗肯循环热效率的基本途径依据：卡诺循环热效率1提高平均吸热温度直接方法式提高蒸汽压力和温度。
2降低排气温度..例1：某朗肯循环的蒸汽参数取为=550，=30bar，=0.05bar。
试计算1) 水泵所消耗的功量，2) 汽轮机作功量, 3) 汽轮机出口蒸汽干度, 4) 循环净功，5) 循环热效率。
解：根据蒸汽表或图查得1、2、3、4各状态点的焓、熵值：=3568.6KJ/kg =7.3752kJ/kgK=2236kJ/kg =7.3752kJ/kgK=137.8kJ /kg =0.4762kJ/kgK=140.9kJ/kg则1) 水泵所消耗的功量为=140.9-137.78=3.1kJ/kg2) 汽轮机作功量=3568.6-2236=1332.6kJ/kg3) 汽轮机出口蒸汽干度=0.05bar时的=0.4762kJ/kgK =8.3952kJ/kgK.则0.87或查h-s图可得=0.87.4) 循环净功=1332.6-3.1=1329.5kJ/kg5) 循环热效率=3568.6-140.9=3427.7KJ/kg故=0.39=39%（i）p3a=6.867bar，t3a=490℃水泵的功=0.001(686.7-9.81)÷0.8=0.846kJ/kgwnet=923.57-0.846=922.72kJ/kg(ii) p3b=58.86 bar，t3b=490℃水泵的功=0.001(5886-9.81)÷0.8=7.34 kJ/kgwnet=1057.5-7.34=1050.16 kJ/kg11．2再热循环与回热循环一、再热循环再热的目的：克服汽轮机尾部蒸汽湿度太大造成的危害。
再热循环：将汽轮机高压段中膨胀到一定压力的蒸汽重新引到锅炉的中间加热器(称为再热器)加热升温，然后再送入汽轮机使之继续膨胀作功。
二、回热循环抽气回热循环：用分级抽汽来加热给水的实际回热循环。
设有1kg过热蒸汽进入汽轮机膨胀作功。
当压力降低至时，由汽轮机内抽取α1kg蒸汽送入一号回热器，其余的(1-α1) kg蒸汽在汽轮机内继续膨胀，到压力降至时再抽出α2kg蒸汽送入二号回热器，汽轮机内剩余的(1-α1-α2) kg蒸汽则继续膨胀，直到压力降至时进入凝汽器。
凝结水离开凝汽器后，依次通过二号、一号回热器，在回热器内先后与两次抽汽混合加热，每次加热终了水温可达到相应抽汽压力下的饱和温度。
注意：电厂都采用表面式回热器(即蒸汽不与凝结水相混合),其抽汽回热的作用相同。
例2：某蒸汽动力循环。
汽轮机进口蒸汽参数为p1=13.5bar，t1=370℃,汽轮机出口蒸汽参数为p2=0.08bar的干饱和蒸汽，设环境温度t0=20℃,试求：（1）汽轮机的实际功量、理想功量、相对内效率；（2）汽轮机的最大有用功量、熵效率；（3）汽轮机的相对内效率和熵效率的比较。
解：先将所研究的循环表示在h-s图（图10.3）上，然后根据已知参数在水蒸气图表上查出有关参数：h1=3194.7kJ/kg s1=7.2244kJ/(kg·K) kJ/kgkJ/(kg·K)kJ/kg kJ/(kg·K)(1)汽轮机的实际功量：w12=h1-h2=3194.7-2577.1=617.6 kJ/kg汽轮机的理想功量：kJ/kg汽轮机的相对内效率（2）汽轮机的最大有用功和熵效率汽轮机的最大有用功汽轮机的熵效率：（3）汽轮机的相对内效率和熵效率的比较计算结果表明，汽轮机的对内效率小于熵效率。
因为这两个效率没有直接联系，它们表明汽轮机完善性的依据是不同的。
汽轮机的相对内效率是衡量汽轮机在给定环境中，工质从状态可逆绝热地过渡到状态2所完成的最大有用功量（即两状态熵的差值）利用的程度，即实际作功量与最大有用功量的比值。
注意：汽轮机内工质实现的不可逆过程1-2，可由定熵过程1-2’和可逆的定压定温加热过程2’-2两个过程来实现。
定熵过程1-2’的作功量为kJ/kg在可逆的定压定温加热过程2′-2中，使x2′=0.8684的湿蒸汽经加热变为相同压力下的干饱和蒸汽，其所需热量为q2=h2-h2′。
因为加热过程是可逆的，故可以想象用一可逆热泵从环境（T0=293K）向干饱和蒸汽（T2=314.7K）放热。
热泵消耗的功量为w2′2=q2-T0kJ/kg。
故1-2过程的最大有用功为kJ/kg与前面计算结果相同。
显见，与的差别为而11．3 热电循环3背压式热电循环优点：热能利用率高缺点：热负荷和电负荷不能调节4调节抽气式热电循环实质：利用气轮机中间抽气来供热。
重点：郎肯循环的组成与分析难点：抽气回热循环中回热器的能量平衡分析布雷顿制冷循环等熵膨胀制冷高压气体绝热可逆膨胀过程，称为等熵膨胀。
气体等熵膨胀时，有功输出，同时气体的温度降低，产生冷效应。
这是获得制冷的重要方法之一，尤其在低温技术领域中。
常用微分等熵效应来表示气体等熵膨胀过程中温度随压力的变化，其定义为：（1）因总为正值，故气体等熵膨胀时温度总是降低，产生冷效应。
对于理想气体，膨胀前后的温度关系是：（2）由此可求得膨胀过程的温差（3）对于实际气体，膨胀过程的温差可借助热力学图查得，如图1所示。
图1 等熵过程的温差由于等熵膨胀过程有外功输出，所以必须使用膨胀机。
当气体在膨胀机内膨胀时，由于摩擦、漏热等原因，使膨胀过程成为不可逆，产生有效能损失，造成膨胀机出口处工质温度的上升，制冷量下降。
工程上，一般用绝热效率来表示各种不可逆损失对膨胀机效率的影响，其定义为：（4）即为膨胀机进出口的实际比焓降Δhpr与理想焓降（即等熵焓降）Δhid之比。
目前，透平式膨胀机的效率可达到0.75～0.85，活塞式膨胀机的效率达0.65～0.75。
