水蒸氣及蒸汽動(dòng)力循環(huán)-免費(fèi)閱讀
【正文】 101 若以飽和狀態(tài)下的濕飽和蒸汽為工質(zhì)進(jìn)行一個(gè)卡諾循環(huán)，試分析對(duì)比具有相同的蒸汽初壓及乏汽壓力時(shí)，卡諾循環(huán)和朗肯循環(huán)在理論熱效率及實(shí)際可用性方面何者優(yōu)越？ 102 蒸汽動(dòng)力裝置中 ， 乏汽在冷凝器中向冷卻水放出的熱量比裝置輸出的軸功要大得多 。因此在一定的蒸汽初溫的限制條件下，采用再熱循環(huán)就 可應(yīng)用更高的蒸汽初壓 ，使循環(huán)的熱效率得到進(jìn)一步提高。雖然這時(shí)加熱過(guò)程的起點(diǎn) T0也降低為 T0’，但它對(duì)整個(gè)加熱過(guò)程的平均加熱溫度影響很小 。3和原過(guò)程 23放熱溫度相同 ， 即 Tm2’ ＝ Tm2 ＝ T2 于是，根據(jù)等效卡諾循環(huán)的熱效率公式 ηt＝ 1－ (T2/Tm1)可知，提高蒸汽初壓 p1， 可使朗肯循環(huán)的 熱效率提高 。 過(guò)程 239。 103 水蒸氣的熱力過(guò)程 分析水蒸氣熱力過(guò)程的 目的 — 確定過(guò)程的能量轉(zhuǎn)換關(guān)系，包括 w、 q以及 Δu和 Δ h等。 定壓線 — 在 hs圖上呈發(fā)散分布 。 國(guó)際會(huì)議規(guī)定 ， 水蒸氣熱力性質(zhì)表和圖以三相點(diǎn)狀態(tài)的液相水為基準(zhǔn)點(diǎn)編制 。如， p＝ ， ts＝ 0℃ ；當(dāng) p＝ kPa 時(shí)， ts＝ 100 ℃ 。 按能量轉(zhuǎn)換關(guān)系 ，有 顯然，將 ℃ 的水加熱變?yōu)檫^(guò)熱水蒸氣所需的熱量，等于液體熱、汽化潛熱與過(guò)熱熱量三者之和。 國(guó)際水蒸氣性質(zhì)會(huì)議規(guī)定 ， 水的三相點(diǎn)狀態(tài)下 u＝ 0。 v↑， t和 p均不變 。 其間為汽液混合的濕飽和蒸汽。 一般情況下 ， 對(duì)溫度為 ℃ 時(shí)不同壓力的水 ， 取 ≈0。而且整個(gè)水蒸氣定壓發(fā)生過(guò)程及各個(gè)階段中的加熱量，均可 用水和水蒸氣的焓值變化來(lái)計(jì)算 。 ts和 ps之間的關(guān)系，由實(shí)驗(yàn)或經(jīng)驗(yàn)公式確定。 水的三相點(diǎn)的參數(shù)為 p＝ 2 kPa， v＝ 000 22 m3/kg T＝ ?K 此狀態(tài)下液相水的熱力學(xué)能和熵被規(guī)定為零，即 u39。 由 Tds＝dhvdp可知 ， 定壓線在 hs圖上的斜率為 Tsh p ??? )(飽和區(qū)內(nèi)， p＝ const→ ＝ const，所以定壓線為一簇斜率不同的直線。因此，需確定狀態(tài)參數(shù)的變化。3和原過(guò)程 23放熱溫度相同 ， 即 Tm2’ ＝ Tm2 ＝ T2 于是，由等效卡諾循環(huán)的熱效率公式 ηt＝ 1－ (T2/Tm1)可知，蒸汽初溫由 T1提高到 T1’時(shí)，朗肯循環(huán)的 熱效率提高 。 當(dāng)提高蒸汽的初壓時(shí)，如果蒸汽的初溫不變，則絕熱膨脹終了狀態(tài) 239。 因而 ， 由等效卡諾循環(huán)的熱效率公式可知 ， 降低乏汽的壓力 p2， 可以 提高朗肯循環(huán)的熱效率 ?，F(xiàn)代蒸汽動(dòng)力裝置中，蒸汽初壓高于 13MPa的大型裝置都采用再熱措施。 如設(shè)想直接利用壓縮機(jī)把乏汽加壓后送回鍋爐 ， 這樣做豈不是可節(jié)省許多燃料而提高裝置的熱效率了嗎 ？ 試分析這種想法錯(cuò)在哪里 ？ 103 蒸汽動(dòng)力裝置再熱循環(huán)具有比朗肯循環(huán)高的熱效率 ，試說(shuō)明其實(shí)質(zhì)所在 。但這將使裝置的復(fù)雜性大為增加，裝置的投資成本也大為增加。 則只有當(dāng) 時(shí)（即循環(huán) a1‘22a的熱效率大于朗肯 dcdbcabadbdcba ????? 同號(hào)，則、且不等式性質(zhì)：設(shè)
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