题目
[例题 7-1】 某朗肯循环,蒸汽的初压为 _(1)=3.0M(p)_(a), 终压为 _(2)=0.004M(P)_(a), 试-|||-求初温 _(1)=(300)^circ C 时的循环吸热量、放热量、汽轮机的对外输出功、排汽干度和循环热-|||-效率。

题目解答
答案

解析
步骤 1:确定初温 ${t}_{1}={300}^{\circ }C$ 和初压 ${p}_{1}=3.0MPa$ 下的焓值 ${h}_{1}$
由 ${t}_{1}={300}^{\circ }C$ ,${p}_{1}=3.0MPa$ ,查水蒸气的 h-s 图得 ${h}_{1}=2900kJ/kg$ 。
步骤 2:确定终压 ${p}_{2}=0.004MPa$ 下的焓值 ${h}_{2}$ 和排汽干度 ${x}_{2}$
由 ${p}_{2}=0.004MPa$ ,${S}_{2}={S}_{1}$ ,查 h-s 图得 ${h}_{2}=1978kJ/kg$ ,${x}_{2}=0.759$ 。
步骤 3:确定终压 ${p}_{2}=0.004MPa$ 下的饱和水焓值 ${h}_{3}$
由 ${P}_{2}=0.004MPa$ ,查水蒸气的饱和水和饱和蒸汽表得 ${h}_{3}={h}_{2}'=121.30kJ/kg$ 。
步骤 4:确定初压 ${p}_{1}=3.0MPa$ 下的饱和水焓值 ${h}_{4}$
由 ${P}_{4}={P}_{1}=3.0MPa$ ,${s}_{4}={s}_{3}=0.4421kJ/(kg\cdot k)$ ,查得 ${h}_{4}=124.99kJ/kg$ 。
步骤 5:计算循环吸热量 ${q}_{1}$
循环吸热量为 ${q}_{1}={h}_{1}-{h}_{4}=2900-124.99=2865(kJ/kg)$ 。
步骤 6:计算循环放热量 ${q}_{2}$
循环放热量为 ${q}_{2}={h}_{2}-{h}_{3}=1978-121.30=1856.7(kJ/kg)$ 。
步骤 7:计算汽轮机对外输出功 ${w}_{1}$
汽轮机对外输出功为 ${w}_{1}={h}_{1}-{h}_{2}=2900-1978=1012(kJ/kg)$ 。
步骤 8:计算循环热效率 ${p}_{i}$
循环热效率为 ${p}_{i}=1-\dfrac {{q}_{2}}{{q}_{1}}=1-\dfrac {1856.7}{2865}=35.2\% $ 。
步骤 9:计算忽略泵功的循环热效率 ${\eta }_{1}$
若忽略泵功,则 ${\eta }_{1}=\dfrac {{h}_{1}-{h}_{2}}{{h}_{1}-{h}_{3}}=\dfrac {2900-1978}{2900-121.30}=36.4\% $ 。
由 ${t}_{1}={300}^{\circ }C$ ,${p}_{1}=3.0MPa$ ,查水蒸气的 h-s 图得 ${h}_{1}=2900kJ/kg$ 。
步骤 2:确定终压 ${p}_{2}=0.004MPa$ 下的焓值 ${h}_{2}$ 和排汽干度 ${x}_{2}$
由 ${p}_{2}=0.004MPa$ ,${S}_{2}={S}_{1}$ ,查 h-s 图得 ${h}_{2}=1978kJ/kg$ ,${x}_{2}=0.759$ 。
步骤 3:确定终压 ${p}_{2}=0.004MPa$ 下的饱和水焓值 ${h}_{3}$
由 ${P}_{2}=0.004MPa$ ,查水蒸气的饱和水和饱和蒸汽表得 ${h}_{3}={h}_{2}'=121.30kJ/kg$ 。
步骤 4:确定初压 ${p}_{1}=3.0MPa$ 下的饱和水焓值 ${h}_{4}$
由 ${P}_{4}={P}_{1}=3.0MPa$ ,${s}_{4}={s}_{3}=0.4421kJ/(kg\cdot k)$ ,查得 ${h}_{4}=124.99kJ/kg$ 。
步骤 5:计算循环吸热量 ${q}_{1}$
循环吸热量为 ${q}_{1}={h}_{1}-{h}_{4}=2900-124.99=2865(kJ/kg)$ 。
步骤 6:计算循环放热量 ${q}_{2}$
循环放热量为 ${q}_{2}={h}_{2}-{h}_{3}=1978-121.30=1856.7(kJ/kg)$ 。
步骤 7:计算汽轮机对外输出功 ${w}_{1}$
汽轮机对外输出功为 ${w}_{1}={h}_{1}-{h}_{2}=2900-1978=1012(kJ/kg)$ 。
步骤 8:计算循环热效率 ${p}_{i}$
循环热效率为 ${p}_{i}=1-\dfrac {{q}_{2}}{{q}_{1}}=1-\dfrac {1856.7}{2865}=35.2\% $ 。
步骤 9:计算忽略泵功的循环热效率 ${\eta }_{1}$
若忽略泵功,则 ${\eta }_{1}=\dfrac {{h}_{1}-{h}_{2}}{{h}_{1}-{h}_{3}}=\dfrac {2900-1978}{2900-121.30}=36.4\% $ 。