文档介绍：第一章热力循环
1820年6月5日出生于苏格兰的爱丁堡。 1855年被委任为格拉斯哥大学机械工程教授。 1858年出版《应用力学手册》一书,是工程师和建筑师必备的指南。 1859年出版《蒸汽机和其它动力机手册》,是第一本系统阐述蒸汽机理论的经典著作。 1872年12月24日于格拉斯哥逝世。 朗肯(Rankine)被后人誉为那个时代的天才,他的初等教育基本是在父亲及家庭教师的指导下完成的。进入爱丁堡大学学习2 年后,他离校去做一名土木工程师。1840 年后,他转而研究数学物理,1848 ~1855 年间,他用大量精力研究理论物理、热力学和应用力学。1855 年后,Rankine 在格拉斯哥大学担任土木工程和力学系主任。1853 年当选为英国皇家学会会员。他一生论著颇丰,共发表学术论文154 篇,并编写了大量的教科书及手册,其中一些直到20 世纪还在作为标准教科书使用。 朗肯在热力学、流体力学及土力学等领域均有杰出的贡献。他建立的土压力理论,至今仍在广泛应用。朗肯计算出一个热力学循环(后称为朗肯循环)的热效率,被作为是蒸汽动力发电厂性能的对比标准。 朗肯还是土力学早期奠基者。
本章基本要求
熟练掌握水蒸气朗肯循环、回热循环、再热循环以及热电循环的组成、热效率计算及提高热效率的方法和途径。
本章重点
1。熟悉朗肯循环图示与计算
2、朗肯循环与卡诺循环
3、蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响
4、再热、回热原理及计算
热力循环的分类:
按照功的转换形式:
动力循环:
广义热泵循环:
热能
机械能
机械能
热能
制冷循环
热泵或供暖循环
按照工质的种类:
气体循环:
蒸汽循环:
无相变
有相变
按照燃料燃烧方式:
内燃式:
外燃式:
蒸汽卡诺循环
卡诺循环
效率最高的循环
两个绝热过程
易实现
两个定温过程
远离液体时不易实现
在p-v图上气体定温线和绝热线斜率相差较小
所以循环完成的净功小
我们以蒸汽为工质就可以克服上诉两个缺点
在湿蒸汽区工质的定压过程就是定温过程
1
3
5
2
p
v
c
s
T
1
2
c
3
5
实际生产中并不采用蒸汽卡诺循环
,缺少压缩汽水混合物的设备。
,对汽轮机工作不利
,压缩时设备庞大,
?
,上限温度受临界温度限制
郎肯循环 Rankine Cycle
锅
炉
汽轮机
发电机
给水泵
凝汽器
四个主要装置:
锅炉汽轮机
凝汽器给水泵
简化(理想化):
12 汽轮机 s 膨胀
23 凝汽器 p 放热
34 给水泵 s 压缩
41 锅炉 p 吸热
v
郎肯循环p-v图
12 汽轮机 s 膨胀
23 凝汽器 p 放热
34 给水泵 s 压缩
41 锅炉 p 吸热
锅
炉
汽轮机
发电机
给水泵
凝汽器
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3
4
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p
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6
4
3
2
1
T
s
h
s
1
3
2
4
朗肯循环T-s和h-s图
12 汽轮机 s 膨胀
23 凝汽器 p 放热
34 给水泵 s 压缩
41 锅炉 p 吸热