物理百科知识学习-克劳德循环讲解

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1902年克劳德首先将活塞式膨胀机应用于制冷循环，开创了液化气体的新方法。在这循环中由于大部分高压气体经过膨胀机的绝热膨胀，使气体的内能以功的形式排出而大大提高了制冷循环的效率。

从流程图中可见，先用压缩机将气体压缩成高压气体，经过冷却水，取走压缩热，形成等温压缩过程，然后进入热交换器E1，冷却后的气体分成两部分，其中M部分进入膨胀机中绝热膨胀，另外(1-M)部分进入热交换器E2中。进入膨胀机的气体从高压P2膨胀到低压P1，温度由T3变成T4。膨胀后的低温气体返回到热交换器E2的低压侧，与E2中高压侧的高压气体进行热交换，然后通过E1返回压缩机的吸气口。在E2中被冷却的(1-M)部分高压气进入热交换器E3高压侧，与节流后的低压气体再进行热交换，进一步降低温度，这部分气体离开E3后，经过节流阀节流，节流后的气体进入容器V，然后返回E3、E2、E1的低压侧，最后到压缩机的吸入口，这样几次循环以后在E3的末端积蓄起冷量，使高压气再经过时将冷却到临界温度以下，再节流时就有部分气体被液化。其液化率`x=\frac{H_1-H_2 M(H_3-H_4)}{H_1-H_L}`，其中HL为液体的焓。循环制冷量Q=H1-H2 M(H3-H4)。

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