תוֹכֶן
טורבינות קיטור בדרך כלל מייצרות חשמל כתוצר לוואי של ייצור החום מאדים. בתרמודינמיקה, טורבינת קיטור נחשבת באופן אידיאלי למכשיר איזנטרופי. תהליך איזנטרופי הוא תהליך בו אין שינוי באנטרופיה (מדד רמת ההפרעה). עם זאת, טורבינות קיטור אינן מתנהגות באופן אידיאלי. כדי לחשב את ההספק האמיתי של טורבינת הקיטור, יהיה עליכם לחשב תחילה את תפוקת הכוח האידיאלית, שעבורם תזדקקו לשלושה משתנים: מסת זרימת הקיטור, אנלפית הקיטור בכניסה לטורבינה ואנטלפיה של אדים בשקע הטורבינה.
שלב 1
השתמש במשוואה הבאה לחישוב ההספק: W_st = m_w (h_6 - h_7), כאשר W_st = כוח טורבינת קיטור, m_w = מסת זרימת קיטור, h_6 = אנלפיית קיטור בכניסת הטורבינה, h_7 = אנלפיית קיטור מוצא טורבינה. יהיה עליך למצוא אנטרופיה בשתי המדינות. שקול את שני מצבי הטורבינה: מצבי הכניסה והיציאה. מצב הכניסה לטורבינה קבוע מכיוון שצוין הלחץ והטמפרטורה של האדים הנכנסים. מצב הפלט אינו קבוע מכיוון שצוין רק הלחץ.
שלב 2
התייעץ עם שולחנות הקיטור וקבל את האנטלפיה והאנטרופיה למצב הראשון עם הלחץ והטמפרטורה הנתונים (טבלת הקיטור ניתנת בסעיף משאבים במאמר זה). באמצעות המצב האיזנטרופי (s_2s = s_1), ניתן לתקן את מצב הפלט, כל עוד אתה יודע את הלחץ והאנטרופיה במצב זה. עיין בטבלאות הקיטור כדי לזהות את שלב הנוזלים כדי לקבל לאחר מכן אנתלפיה במצב מוצא.
שלב 3
הערך את האנטלפיה והטמפרטורה של מצב היציאה. השתמש במשתנים שלך לחישוב הספק המוצא של טורבינת הקיטור האיזנטרופית, בעזרת המשוואה W_st = m_w (h_6 - h_7).
שלב 4
חשב את התפוקה בפועל וקבל את היעילות האדיאבטית של הטורבינה יחד עם התפוקה האיזנטרופית, כמחושב בשלב הקודם. חשב את התפוקה האמיתית (האדיאבטית) המופקת באמצעות המשוואה W = η_s × w_ideal, כאשר η_s היא היעילות של הטורבינה האיזנטרופית ו- w_ideal היא העבודה שתייצר אם הטורבינה תתנהג בצורה איזנטרופית.