什么是压力比 - 布雷顿循环 - 燃气轮机 - 定义

通常,增加压力比是提高布雷顿循环的总热效率的最直接方法,因为循环接近圆形循环。优德app热工程学

压力比-布雷顿循环-燃气轮机

热效率在压缩机方面压力比(公关= p2/ p1),是常用的参数:

热效率 - 布雷顿循环 - 压力比 - 方程

热效率-布雷顿循环-压力比一般来说,提高压力比是提高布雷顿循环的总热效率最直接的方法,因为这个循环接近卡诺循环。

根据卡诺原理提高气体的温度可以获得更高的效率。

但也有压力比限制这可以用在循环中。循环中最高的温度出现在燃烧过程的末尾,它受到最高温度那个涡轮叶片可以承受。通常,冶金方面的考虑(大约1700k)对热效率有一个上限。

燃气轮机-压力比-热效率
具有不同压力比和相同涡轮入口温度的理想布雷顿循环。

考虑涡轮进口温度限制在最大允许温度时,压气机压比对热效率的影响。图中有两个具有相同涡轮入口温度但不同压气机压力比的布雷顿循环t图。可以看出,对于一个固定的涡轮入口温度,每个循环的净功输出(W= WT- W.C)随压力比(一个循环)。但是循环A的效率更高。

另一方面周期B每循环(图中封闭区域)具有更大的净功耗,因此每单位大量流动开发的更大的净工作。通过循环通过循环产生的循环时间产生的工作等于燃气轮机产生的功率输出。

因此,每个周期(循环A)的工作输出较少,质量流量较大(因此更大的系统需要保持相同的功率输出,这可能不经济。这是燃气轮机设计的关键考虑因素,因为这里的工程师必须平衡热效率和紧凑性。在最常见的设计中,燃气轮机的压力比为约11至16。

动力工程中的发动机效率
  • 海洋热能转换。海洋热能转换是非常复杂的热机,利用较冷的深海和较暖的表层海水之间的温差来运行低压涡轮机。自温差低,约20°C,其热效率也很低,约3%
  • 在现代核电厂总体热效率是关于三分之一(33%)3000年MWth从裂变反应中产生热力量以产生1000兆瓦电力。通过增加效率可以获得更高的效率温度蒸汽。但这需要增加锅炉内部的压力蒸汽发生器。然而,根据冶金学的考虑,这种压力有一个上限。与其他能源相比,33%的热效率并不高。但是,必须指出的是,核电厂比化石燃料发电厂复杂得多,而且燃烧化石燃料比从中产生能量要容易得多核燃料
  • 潜在临界化石燃料电厂,在下面运营临界压力(即低于22.1 MPa),可达到36-40%的效率。
  • 超临界水反应堆被认为是一个有希望的进步核电厂因为它高热效率(当前LWRS的〜45%〜33%)。
  • 超临界化石燃油电厂,运营超临界压力(即大于22.1 MPa),患有效率43%。最高效也最复杂的燃煤电厂“超要”压力(即30 MPa左右)和采用多级再热达到左右48%效率。
  • 现代的组合循环燃气轮机(CCGT)植物,其中包括的热力学周期包括两个电厂循环(例如,布雷顿循环和兰氏峰),可以实现周围的热效率55%相比之下,单循环蒸汽发电厂的效率仅为35-45%左右。
参考:
核和反应堆物理学:
  1. J. R. Lamarsh,核反应堆理论介绍,第二辑,艾迪生 - 韦斯利,读书,马(1983)。
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  4. Glasstone Sesonske。核反应堆工程:反应堆系统工程,施普林格;第4版,1994,ISBN: 978-0412985317
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先进反应堆物理:

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  3. 李国强,核反应堆动力学,中国核科学研究院,1993,ISBN: 0-894-48453-2。
  4. 刘文杰,刘文杰,刘文杰。中子输运计算方法[j] .物理学报,1993,59(4):449 - 452。

其他参考资料:

柴油发动机 - 汽车回收

参见:

布雷顿循环

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