第十一章课后习题

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1、第十一章课后习题11-1一简单蒸汽动力装置循环（即朗肯循环），蒸汽的初压，终压，初温如下表所示。试求在各种不同初温时循环的热效率、耗气率d及蒸汽的终干度，并将所求得的各值填入下表内，以比较所求得的结果。3005000.34760.3716d/(kg/J)1.0090.7610.859解：（1）。由h-s图查得取水泵功近似为热效率若略去水泵功，则（２），由h-s图查得：取。若不计水泵功，则11-2一简单蒸汽动力装置循环，蒸汽初温，终压，初压如下表所示。试求在各种不同初压时循环的热效率、耗气率d及蒸汽的终干度，并将所求得的各值填入下表内，以比较所求得的结果。3.015.00.37160.428

2、7d/(kg/J)6.050.8590.742解：（１），即上题的（２）（２），由h－s图查得据，由得由，求得忽略水泵功　11-3设有两个蒸汽再热动力装置循环，蒸汽的初参数都为，终压都为。第一个再热循环再热时压力为2.4MPa，另一个再热时压力为0.5MPa，两个循环再热后蒸汽的温度都为400℃。试确定这两个再热循环的热效率和终湿度，将所得的热效率、终湿度与朗肯循环作比较，以说明再热时压力的选择对循环的热效率和终湿度的影响。注：湿度是指1kg湿蒸汽中所含饱和水的质量，即（1-x）.解：（１）由及再热压力，由h-s图查得、、、、、、终湿度　（２）再热压力　时，(3)无再热朗肯循环列表比较　由

3、此可见，再热压力高，可提高循环效率，但提高干度的作用不显著，再热压较低，提高干度作用较大，但可能引起循环热效率下降。　　　　11-4具有两次抽气加热给水的蒸汽动力装置回热循环，其装置示意图如图11-13。已知第一次抽气压力，第二次抽气压力，蒸汽初温，初压，冷凝器中压力。试求：（1）抽汽量；（2）循环热效率；（3）耗气率d；（4）平均吸热温度。与朗肯循环热效率、耗汽率d和平均吸热温度作比较，并说明耗汽率为什么反而增大？解：由、，从h-s图查得：、，由饱和水和饱和蒸气表得：（１）求　　由热平衡方程式得：(2)求循环热效率（3）耗汽率（4）平均吸热温度　　由过热蒸汽表及和饱和蒸汽表查得（5）与朗

4、肯循环比较热效率：耗汽率：平均吸热温度查表得比较发现，采用抽汽回热后，热效率较简单朗肯循环有所提高，而耗汽率有所增大，这是因为抽汽使每kg新蒸汽作出的功减小，故使d增大，但由于回热，虽吸热量减少，平均吸热温度升高，放热温度不变，故ηt提高。11-5某发电厂采用的蒸汽动力装置，蒸汽以的初态进入汽轮机。汽轮机的，冷凝器的压力与冷却水的温度有关。设夏天冷凝器保持35℃。假定按朗肯循环工作，求汽轮机的理想耗汽率与实际耗汽率d。若冬天冷却水水温降低，使冷凝器中的温度保持15℃，试比较夏、冬两季因冷凝器温度不同所导致的以下各项的差别；（1）汽轮机做功；（2）加热量；（3）热效率（略去水泵功）。解：由，

5、查得。（1）夏天，，由饱和水与水蒸汽表中查得：由ｈ－ｓ图查得　。汽轮机的理论技术功汽轮机的实际技术功　若不计水泵功时，循环的内部功吸热量　装置的内部热效率　理想耗汽率　实际耗汽率　（２）冬天，，由水蒸气表查得：、列表比较11-6某简单朗肯循环，蒸汽的初压、初温，冷凝器内维持压力10KPa，蒸汽质量流量为80kg/s。假定锅炉传热过程是在1400K的热源和水之间进行，冷凝器内冷却水的平均温度为25℃。试求：（1）水泵功；（2）锅炉内烟气对水的加热率；（3）汽轮机做功；（4）冷凝器内乏气的放热率；（5）循环热效率；（6）各过程及循环做功能力的不可逆损失。已知解：查h-s图及饱和水和饱和蒸汽表、

6、；(1)水泵功（2）加热率（3）汽轮机做功（4）循环热效率（5）循环热效率或（6）各过程不可逆作功能力损失因膨胀及压缩均按等熵过程计算，故不可逆损失表现在烟气向水放热及乏汽向冷却水放热的过程中。锅炉内传热过程：烟气熵变冷凝器内传热过程：冷却水熵变循环不可逆损失：11-7题11-6中的循环改成再热循环，从高压汽轮机排出的蒸汽压力为0.5MPa，加热到500℃后再进入低压汽轮机。若所有其他均不变，假定循环内锅炉加热量（即上题中锅炉内的加热量）也不变，试求：（1）低压汽轮机末端蒸汽的干度；（2）锅炉及再热器内单位质量工质的总加热量；（3）高压汽轮机和低压汽轮机产生的总功率；（4）循环热效率；（5

7、）各过程及循环做功能力的不可逆损失。解：由题11-6、查h-s图（1）（2）加热量：锅炉内每kg工质吸热量即上题中再热器内每kg蒸汽吸热量因总加热器未变，所以蒸汽流量减少为（3）功率高压汽轮机低压汽轮机.（5）锅炉及再热器内不可逆损失冷凝器内不可逆损失11-8题11-6中的循环改为一级抽汽回热循环，抽气压力为0.5MPa。若其他条件均不变，试求：（1）两台水泵的总耗功；（2）锅炉内水的质量流量；（3）汽轮机做功；（4）冷