Chap4.蒸气动力循环.PDFVIP

Chap4. ：蒸氣動力循環：蒸氣動力循環 ：：蒸氣動力循環蒸氣動力循環 4-1 序論序論 ：： 序論序論 ：： 工作介質在cycle 中被交替汽化凝結稱為汽體動力cycle （steam power cycle ）若使用水為工作 介質 則稱為蒸氣動力cycle （vapor-power cycle ） 本章討論 ：1.由卡諾cycle 修正為理想之蒸氣動力cycle 2.Rankin （郎肯）cycle 3.實際與理想Rankin cycle 之比較 4.再熱之Rankin cycle 5.再生之Rankin cycle 4-2 由卡諾由卡諾cycle 修正為理想之蒸氣動力修正為理想之蒸氣動力cycle 由卡諾由卡諾 修正為理想之蒸氣動力修正為理想之蒸氣動力 工作介質為水之卡諾cycle 的T-S 圖 1→ 2等壓且等溫加熱由飽和液→ 飽和汽⇒ok,可利用’’鍋爐設備’’控制壓力加熱即可 2 → 3等膨脹 ⇒ 可以製造精良之渦輪機可達近似等過程但此過成為兩相,膨脹會有水滴產生對turbin 葉 片會產生銹蝕 （ok ） 3 → 4等壓且等溫放熱將濕汽體中之汽體凝結⇒ 可利用冷凝器冷凝, 但x 4 無法精確控制且會 影響下一個過程,最好是冷凝至飽和液或壓縮液 （ok ） 4 ( ) → 1等壓縮no ( ) ⇒ 兩相壓縮 壓縮機階無法達成 ⇒ 最好做單相壓縮 1→ a等溫且降壓⇒no a → 2等壓加熱由飽和液→ 飽和汽ok 2 → 3turbin ok 3 → 4 condensor ok 4 → 1單相壓縮→ ok ⇒若壓差過大,單一無法達成此壓力比 （液） ⇒將1 → a 修正等壓加熱即可 將1 → a → 2過程以鍋爐設備來執行此過程 1→ 2 鍋爐 2 → 3 turbin 3 → 4 condensor 4 → 1 pump T η 卡 = 1− L η R 〈η 卡 T H 4-3 郞肯郞肯循環循環Rankin cycle 郞肯郞肯循環循環 (1) Rankin cycle 之四個過程 1→ 2 利用pump將水進行等熵壓縮 2 → 3將水利用鍋爐進行等壓加熱至飽和汽 3 熵 → 4高溫高壓之水蒸氣進入turbin進行等 膨脹而輸出功 4 →將溼汽體利用冷凝器進 行等壓放熱 設備簡圖 ： T-S diagram 分析之假設 1.∆ ke.∆pe 利用穩態過程之First Law q = (he − hi ) + ∆ ke.+ ∆pe + w 1→ 2等壓縮 0= (h 2 − h 1 ) + 1 w 2 = ( ) ∴ 1 w 2 h 1 − h 2 負 ∴w = w = h − h p 1 2 2 1 利用穩態過程作功之公式 e w = −∫i vdp − ∆ ke. − ∆pe ⇒ w =- v P − P 負 1 2 ( 2 1 ) ( ) w = w = v (P − P ) p 1 2 2 1 ∴ w = h − h p 2 1 ∴ h = h + w ⇒ h = h + v (P − P ) 2 1 p 2 1 2 1