ランキンサイクル

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

サイクル

1 温度T₁－給水ポンプでP₁からP₂まで加圧→2 温度T₂

2 温度T₂－蒸気ボイラでQ₁の熱を吸熱→3 温度T₃

3 温度T₃－タービンで断熱膨張→4 温度T₄

4 温度T₄－Q₂の熱を復水器で放熱→1 温度T₁

理論熱効率

W_P = h₂ - h₁

W_T = h₃ - h₄

W = W_T - W_P = (h₃ - h₄) - (h₂ - h₁)

Q₁ = h₃ - h₂

Q₂ = h₄ - h₁

η_th = W/Q₁ = {(h₃ - h₄) - (h₂ - h₁)}/ (h₃ - h₂) = ( W_T - W_P ) / {(h₃ - h₁) - W_P }

給水ポンプの消費する仕事を無視すると

η_th = W_T / (h₃ - h₁)

η_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