ランキンサイクル

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ランキンサイクル (Rankine cycle) は、非可逆熱サイクルの一種で、蒸気タービン理論サイクルである。

サイクル[編集]

1→2 給水ポンプP_1\,からP_2\,まで加圧
2→3 蒸気ボイラQ_1\,の熱を吸熱
3→4 タービンで断熱膨張
4→1 Q_2\,の熱を復水器で放熱


理論熱効率[編集]

以下のようにおく。

\eta_{th}\, 理論熱効率
W\, 有効仕事
W_T\, タービンのする仕事
W_P\, 給水ポンプの消費する仕事
h\, 気体のエンタルピー
T\, 絶対温度
P\, 気体の圧力

W_P = h_2 - h_1
\,

W_T = h_3 - h_4
\,

W = W_T - W_P = (h_3 - h_4) - (h_2 - h_1)
\,

Q_1 = h_3 - h_2
\,

Q_2 = h_4 - h_1
\,

\eta_{th} = \frac{W}{Q_1} = \frac{(h_3 - h_4) - (h_2 - h_1)}{h_3 - h_2} =1-\frac{h_1-h_4}{h_3 - h_2}
\,

給水ポンプの消費する仕事を無視すると


\eta_{th} = \frac{W_T}{Q_1}=\frac{h_3 - h_4}{h_3 - h_2}
\,