45 6 1
5 4
3
2
3
v 1—2：汽轮机中绝热膨胀 2—3：冷凝器中定压冷凝 3—4：给水泵中绝热压缩 4—5—6：锅炉中定压加热 6—1：过热器中定压加热
1 6
2
s
p
45 6 1
T
5
1 6
4
3
2
3
2
v
a
二、朗肯循环的热效率、汽耗率
b
s
1. 热效率 每千克新蒸汽在锅炉和过热器中吸收的热量为
q1 h1 h4 =面积4561ba4
kJx/(2kgs·sK2"2 ) ss12''

6.44340.4762 0.75 8.39520.4762
h2 x2h2" (1 x2 )h2' 1980 kJ / kg
1 p1 t1 p2 X=1
2
s
w h1 h 2 3424 1980 1444 kJ / kg
T
h3=h2’
蒸汽动力装置的热效率为
t

h1 h1
h2 h2
5
4 3
1 6
2
s
例11-1 某远洋船的汽轮机按朗肯循环用过热蒸汽工作，蒸汽的
初始参数为： p1=5Mpa，t1=440℃，冷凝器中的蒸汽压力 p2=0.005Mpa，试求循环热效率。
解 根据p1=5Mpa，t=440℃，由水蒸气h-s图（附图1）中找到
第十一章 蒸汽动力循环
• 第一节 • 第二节 • • 第三节
水蒸汽作为工质的卡诺循环 基本蒸汽动力装置理想循环 — 朗肯循环 其他蒸汽动力循环简介
基本要求：
1. 熟练掌握朗肯循环的工作过程和原理 2. 熟练掌握影响朗肯循环热效率的因素、有关
热效率的计算和和分析及p-v图和T-s图 3. 了解其他蒸汽动力循环
t

h1h2 h1h2

34241980 3424137.77
0.4394
d 3600 3600 2.49kg /(kW h)
h1 h2 3424 1980
h
1-3为实际过程
1 p1 t1
oi

h1 h1

h3 h2
h3 h1 oi (h1 h2 ) 34240.91444
每千克废汽在冷凝器中向冷却水放出的热量为
q2 h2 h3 =面积23ab2
p
T
1
45 d
61
5
6
c3
4
2
3
2
v
a
b
s
循环净热量为 q q1 q2 (h1 h4 ) (h2 h3 )
每千克蒸汽在汽轮机中作功为 ws1 h1 h2 =面积12cd1 每千克蒸汽在水泵中耗功为 ws2 h4 h3 =面积34dc3
2124.4kJ /kg
p2 2 3 X=1
t

h1 h3 h1 h2

3424 2124.4 3424137.77
0.3955
s
d 3600
3600
2.77kg /(kW h)
oi (h1 h2 ) 0.90 (3424 1980)
11.2 其他蒸汽动力循环
对于汽轮机动力装置,终压的范围为ｐ2＝0.003-0.004MPa。
例11-2 某基本蒸汽动力装置，其新汽压力p1=170bar，t1=550℃,汽 轮机排汽压力p2=0.05bar。求汽轮机所产生的功；循环热效率；汽 耗率；若汽轮机相对内效率ηoi=0.90，则实际循环热效率与实际汽 耗率为多少？
t (h1 h'2 )
kg /(kW h)
汽耗率ｄ随热效率ηt的提高而降低
三、蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响
t

h1 h1
h2 h2
1.初温t1对热效率的影响
T
5
1’ 1 6
初温、初压和终压
t1 t 提高初温还能提高绝热膨胀终 点的干度。
4 3
2 2’
s
2.初压ｐ1对热效率的影响
解h1=3根42据4kpJ1/=k1g7，0bs1a=r6，.4t413=45k5J0/℃(kg，·K查)。表得h 可逆过程1—2： s2=s1= 6.4434kJ/(kg·K)
p2=0.05bar时， h2’=137.77kJ/kg
h2”=2561.2 kJ/kg ，
s1 ’=0.4762kJ/(kg·K) s2” =8.3952
11.1 水蒸汽作为工质的卡诺循环
1.汽水混合物压缩过程c-5难以实现。 2.循环局限于饱和区，上限温度受限于临界温度，效率不高。 3.膨胀末期水分过多，不利于动力机。
11.2 基本蒸汽动力装置的理想循环 ——朗肯循环
一、朗肯循环及其工作过程
1. 工作过程
2. 朗肯循环的p-v图和T-s图
p
T
T
5’ 5
1’ 1 6’ 6
p1 t
4
3
2’ 2
s
提高初压将使绝热膨胀终点的干度下降。因为提高初 温能提高废汽的干度,所以提高初压和提高初温应同步进行。
3.终压p2对热效 t
4’
4 3
2
3’
2’
s
终压p2(t2对应的饱和压力)的降低受到环境温度的限制。
循环净功为
w ws1 ws2 (h1 h2 ) (h4 h3 ) (h1 h4 ) (h2 h3 )
q=w
循环的热效率为
t

w q1

(h1
h2 ) (h4 h3 ) (h1 h4 )
略去水泵消耗比轴功， h3 h4
t

h1 h1
h2 h3
点1，查得h1=3293.2kJ/kg。
h
1 p1 t1
h2=2069.2kJ/kg
p2=0.005Mpa查饱和水蒸气表得 h2′=137.77 kJ/kg
p2 X=1
2
t

h1 h2 h1 h2

3293.2 2069.2 3293.2 137.77

0.3879
s
2. 汽耗率
汽耗率也是衡量蒸汽动力装置工作好坏的重要经济指标 之一。汽耗率ｄ表示每产生1千瓦小时的功(等于3600kJ）需 要消耗多少kg的蒸汽。
１kg蒸汽在一个循环中所作的功为 w h1 h2
d 3600 h1 h2
kg /(kW h)
h1 h2 t (h1 h'2 )
d 3600
再热循环 回热循环 热电合供循环 蒸汽-燃气联合循环
本章小结：
1. 朗肯循环的基本原理和基本计算 工作原理、热效率及有关计算、汽耗率、 p-v图和T-s图
2. 蒸汽参数对朗肯循环热效率的影响 初温t1、初压ｐ1、终压p2
3. 了解其他蒸汽动力循环 再热循环、回热循环、热电合供循环、蒸汽-燃气联合循环