8.2.2 Ideal Rankine CycleIf the wor

8.2.2 Ideal Rankine Cycle

If the working fluid passes through the various components of the simple vapor power cy- cle without irreversibilities, frictional pressure drops would be absent from the boiler and condenser, and the working fluid would flow through these components at constant pressure. Also, in the absence of irreversibilities and heat transfer with the surroundings, the processes through the turbine and pump would be isentropic. A cycle adhering to these idealizations is the ideal Rankine cycle shown in Fig. 8.3.

Referring to Fig. 8.3, we see that the working fluid undergoes the following series of in- ternally reversible processes:

Process 1–2: Isentropic expansion of the working fluid through the turbine from saturated vapor at state 1 to the condenser pressure.

Process 2–3: Heat transfer from the working fluid as it flows at constant pressure through the condenser with saturated liquid at state 3.

Process 3 – 4: Isentropic compression in the pump to state 4 in the compressed liquid region.

Process 4 –1: Heat transfer to the working fluid as it flows at constant pressure through the boiler to complete the cycle.

The ideal Rankine cycle also includes the possibility of superheating the vapor, as in cycle

1 –2 –3– 4 –1 . The importance of superheating is discussed in Sec. 8.3.

Since the ideal Rankine cycle consists of internally reversible processes, areas under the process lines of Fig. 8.3 can be interpreted as heat transfers per unit of mass flowing. Ap- plying Eq. 7.40, area 1-b-c-4-a-1 represents the heat transfer to the working fluid passing through the boiler and area 2-b-c-3-2 is the heat transfer from the working fluid passing through the condenser, each per unit of mass flowing. The enclosed area 1-2-3-4-a-1 can be interpreted as the net heat input or, equivalently, the net work output, each per unit of mass flowing.

ideal Rankine cycle

T

1′

1 a

4

3 2 2′

c b s

Figure 8.3 Temperature – entropy diagram of the

Kết quả (Việt) 2:

8.2.2 Lý tưởng Rankine Cycle Nếu chất lỏng làm việc đi qua các thành phần khác nhau của hơi đơn giản điện chu trình nhiệt cle mà không irreversibilities, giọt áp lực ma sát sẽ vắng mặt trong nồi hơi và bình ngưng, và các chất lỏng làm việc sẽ chảy qua các thành phần này ở áp suất không đổi . Ngoài ra, trong trường hợp không irreversibilities và truyền nhiệt với môi trường xung quanh, các quá trình thông qua các tua-bin và máy bơm sẽ được đẳng entropy. Một chu kỳ tôn trọng các idealizations là chu kỳ lý tưởng Rankine hình. 8.3. Đề cập đến hình. 8.3, chúng ta thấy rằng các chất lỏng làm việc trải qua những dòng sau đây của quá trình hồi phục ternally trong-: Quy trình 1-2:. Mở rộng đẳng entropy của chất lỏng làm việc thông qua các tuabin từ hơi bão hòa ở trạng thái 1 đến áp lực ngưng Process 2-3: Nhiệt chuyển từ các chất lỏng làm việc khi nó chảy ở áp suất không đổi qua bình ngưng với chất lỏng bão hòa ở trạng thái 3. Quy trình 3-4: nén đẳng entropy trong bơm để nhà nước 4 trong khu vực lỏng nén. Process 4 -1: truyền nhiệt để làm việc chất lỏng khi nó chảy ở áp suất không đổi qua các lò hơi để hoàn tất chu kỳ. Chu trình Rankine lý tưởng cũng bao gồm khả năng quá nhiệt hơi, như trong vòng 1 -2 -3- 4 -1. Tầm quan trọng của quá nhiệt được thảo luận trong Sec. 8.3. Kể từ khi chu kỳ Rankine lý tưởng bao gồm các quy trình nội bộ có thể đảo ngược, lĩnh vực thuộc dòng quá trình hình. 8.3 có thể được giải thích như chuyển nhiệt trên mỗi đơn vị khối lượng chảy. Cận miệt mài Eq. 7.40, khu vực 1-bc-4-a-1 là truyền nhiệt cho chất lỏng làm việc đi qua lò hơi và khu vực 2-bc-3-2 là sự truyền nhiệt từ chất lỏng làm việc đi qua bình ngưng, mỗi một đơn vị khối lượng chảy. Các khu vực kèm theo 1-2-3-4-a-1 có thể được hiểu như là đầu vào nhiệt net hay, tương đương, đầu ra net làm việc, mỗi một đơn vị khối lượng chảy. Lý tưởng Rankine chu kỳ T 1 '1 a 4 3 2 2 'cbs Hình 8.3 Nhiệt độ - Sơ đồ entropy của