計算題1.57MPa、484C的過熱水蒸氣推動透平機作功，并在 0.0687MPa下排出。此透平機既不可逆也不絕熱，輸出的軸功相當于可逆絕熱膨脹功的 85%。由于隔熱不好，每kg蒸汽有7.12kJ的熱量散失于20C的環(huán)境。此過程的理想功、損失功和熱力學效率。已知，當P1=1.57MPa、T1=484C時，H仁3428kJ/kg、S1=7.488kJ/(kgK);當P2=0.0687Mpa時，Sg=7.4854kJ/(kgK);當P2=0.0687MPa、S2=s1時，H2=2659kJ/kg;當P2=0.0687MPa、H2=2767.18kJ/kg,S2=7.76kJ/(kgK)TT解題步驟：由p仁1.57MPa、t1=484Ch仁3428kJ/kg、s1=7.488kJ/(kgK)由vs1,說明作功后乏汽進入了過熱蒸氣區(qū)，即圖 B的情況(思考，若為圖 A的情況,如何處理？)由p2=0.0687MPa、s2=s1h2=2659kJ/kg計算可逆絕熱膨脹的軸功 Ws(R)=h2—h1=2659—3428=—769kJ/kg計算透平機實際軸功Ws(ac)=Ws(R)=0.85(—769)=—653.7kJ/kg計算實際過程12的終態(tài)h2的值h2—h仁Q+Ws(ac)h2=h1+Q+Ws(ac)=3428+(—7.12)+(—653.7)=2767.18kJ/kg確定終態(tài)點2的熵s2的值由p2=0.0687MPa、h2=2767.18kJ/kgs2=7.76kJ/(kgK)計算過程1 2的理想功Wid=Hsys—T0Ssys=(h2—h1)—T0(s2—s1)=—740.7kJ/kg

計算過程1 2的損失功方法1：WL=Ws(ac)—Wid=—653.7—(-740.7)=87kJ/kg方法2：WL=T0(Ssys+Ssur)、Ssys=s2—s1=7.76-7.488=0.272kJ/(kgK)、Ssur=—Q/T0=7.12/293.15=0.02429kJ/(kgK),WL=293.15(0.272+0.02429)=86.9計算過程12的熱力學效率(T)T=Ws(ac)/Wid=—653.7/(—740.7)=88.28%(11)計算過程1 2的熱效率()=Ws(ac)/(h2—h1)=—653.7/(—661)=98.90%2某蒸汽動力循環(huán)按朗肯循環(huán)工作 ，鍋爐壓力為4MPa,產(chǎn)生440C的過熱蒸汽，乏汽壓力為4kPa,蒸汽流量60噸/時，試按理想朗肯循環(huán)計算①乏汽的干度 ；②汽輪機的理論功率；③水在鍋爐中吸收的熱；④水泵的理論功率；⑤乏汽在冷凝器中放出的熱 ；⑥循環(huán)的熱效率；⑦循環(huán)的汽耗率。占八、、占八、、h(kJ/kg)s(kJ/(kgK))x13307.16.90412=S1=6.90413121.460.422604=s3=0.4226562554.48.47461v3=0.0010040m3/kg解:解:體系一一循環(huán)工質即水蒸汽，基準1小時（一）由題意作出過程示意T-s圖,并由水蒸汽表查出圖中對應各點的 h、s值列表如下2點干度x的計算：■/s2=s1=s6x+s3(1x)???x=(s2s3)/(s6s3)=(6.90410.4226)/(8.47460.4226)=0.80502點焓h2的計算：h2=h6x+h3(1x)=2554.40.8050+121.46(10.8050)=2079.87kJ/kg4點的焓h4的計算：■/wP=h4h3=v3(p1p2)?h4=v3(p1p2)+h3=0.001004(40004)+121.46=125.472kJ/kg工質吸熱量Q1的計算Q1=m(h1h4)=60103(3307.1125.472)=1.909108kJ/h乏汽冷凝放熱量Q2的計算Q2=m(h3h2)=60103(121.462079.87)=1.175108kJ/h乏汽的濕度：1x=10.8050=0.1950汽輪機作出的理論功率(計算功率時可不必帶 “-”)NTid=m(h1h2)/3600=60103(3307.12079.87)/3600=2.0454104kW泵功率 NP=m(h4h3)/3600=60103(125.472121.46)/3600=66.87kW循環(huán)的熱效率 =－WN