Термин регенерация (восстановление) в теплотехнике означает использование для подогрева рабочего тела части теплоты, отводимой в атмосферу. Таким образом, регенерация позволяет улучшить использование теплоты в теплосиловых установках, а, следовательно, повысить термический КПД цикла. Как дальше будет сказано, регенерация теплоты нередко используется в газо- и паротурбинных установках.

Регенеративный цикл (рис. 9.5), состоящий из двух изотерм 4–1 и 2–3 и двух политроп 1–2 и 3–4, протекает следующим образом. По верхней изотерме 4–1 к рабочему телу массой 1 кг подводится удельная теплота q₁. От точки 1 начинается процесс расширения, но он идет не по адиабате 1–5, как он шел бы в цикле Карно, а по некоторой политропе 1–2 с отводом теплоты регенерации q_p. Точка 2 располагается на диаграмме левее точки 5, так как вследствие отвода теплоты в процессе 1–2 удельная энтропия рабочего тела уменьшается.

Рис. 9.5. Регенеративный цикл

По нижней изотерме 2–3 теплота q₂ отводится в теплоприемник. От точки 3 начинается процесс сжатия по некоторой политропе 3–4 с подводом теплоты q_р. Поскольку вся теплота q_p, отбираемая в процессе 1–2, подводится в процессе 3–4, то можно рассматривать линию 1–2 как линию 3–4, передвинутую вправо, а заштрихованные на рисунке площади, определяющие одну и ту же теплоту q_р, считать одинаковыми. Это значит, что если одну из этих площадей наложить па другую, то они полностью совпадут, и получится цикл Карно 1–5–6–4.

Следует отметить, что теплота q_р в установке не расходуется, ее нужно затратить только один раз при пуске установки в ход. Следовательно, термический КПД рассматриваемого цикла 1–2–3–4 можно считать равным отношению пл. 1564 к пл. 4197, как и для термического КПД цикла Карно, совершаемого в тех же температурных границах, что и цикл 1–2–3–4. В связи с этим регенеративный цикл называется также обобщенным циклом Карно.