增压比?越大，热效率越高
2．提高燃气轮机装臵循环的热效率的措施有哪些？ 回热。
在回热基础上的分级压缩中间冷却。 在回热基础上的分级中间再热。
3．回热是怎样使燃气轮机装臵设臵的热效率提高的？
用燃气轮机排出的乏气加热进入燃烧室的空气，从而减少空气在燃烧室内的吸热量，降低染料消耗，提高燃气轮机装臵循环的热效率。 四、计算题
1．定压加热燃气轮机装臵，已知空气进入压气机的温度为17℃、压力为0.1Mpa，、增压比为8、燃气轮机的进气量为10kg/s，排气温度是18℃。求装臵的功率并画出该循环的T－s图。已知cp＝1.004kJ/kg·K。 【解】
已知： p1=0.1MPa，t1=17℃；π=8；qm=7kg/s；t4＝18℃ （1）T2=T1(p2/p1)T3=T4(p2/p1)
(k-1)/k
(k-1)/k
=T1π
(k-1)/k
=525.59K
=T4π
(k-1)/k
=527.4K
（2）压气机耗功wC=h2-h1=cp(T2-T1)=236.38kJ/kg 燃气轮机作功wT=h3-h4=cp(T3-T4)=237.2kJ/kg （3）循环净功wnet=wT-wC=0.8182kJ/kg 燃气轮机装臵的功率P=qmwnet=8.18kW （4）T－s图
2.理想的燃气轮机装臵压气机的增压比?T 3 4 2 1 s
?10，进入压气机空气的压力为100kPa、温度为15℃，循环的
最高温度为1000℃，空气流量为10kg/s。试求（1）循环的加热量、放热量（2）压气机耗功、燃气轮机功和热效率。已知cp＝1.004kJ/kg·K。 【解】
已知： p1=0.1MPa，t1=15℃；π=10；t3＝1000℃；qm=10kg/s （1）T2=T1πT4=T3/π
(k-1)/k
(k-1)/k
=556.33K
=659.42K
（2）压气机耗功wC=cp(T2-T1)=269.25kJ/kg 燃气轮机作功wT=cp(T3-T4)=616.18kJ/kg
（3）循环吸热量q1=cp(T3-T2)=719.69kJ/kg 循环放热量q2=cp(T4-T1)=372.76kJ/kg （4）循环热效率ηt=1-1/π
3.燃气轮机装臵某定压加热理想循环中，工质视为空气，进入压力机的温度t1＝27℃、压力为P1＝1bar，循环增压比?(k-1)/k
=48.21%
?p2（1）循环的净功量；?4，在燃烧室中加入热量q＝333KJ/kg，设比热为定值。试求：
p11
（2）循环热效率；（3）吸热平均温度及放热平均温度。已知cp＝1.004kJ/kg·K。 【解】
已知： p1=0.1MPa，t1=27℃；π=4；q1=333kJ/kg （1）循环热效率ηt=1-1/π
(k-1)/k
=1-T1/T2=32.7%
（2）循环净功wnet=ηt×q1=108.91kJ/kg （3）循环放热量q2=(1-ηt)×q1=224.09kJ/kg （4）Δs=cpln(T2/T1)=cpln[π
(k-1)/k
]=0.3977 kJ/kg·K
（5）吸热平均温度Tm1=q1/Δs=837.38K 放热平均温度Tm2=q2/Δs=563.46K
4.燃气轮机装臵某定压加热理想循环中，工质视为空气，进入压力机的温度t1＝27℃、压力为P1＝1bar，循环增压比π＝5，在燃烧室中加入热量q1＝300KJ/kg。为提高循环热效率，采用极限回热。设比热为定值，试求具有极限回热的燃气轮机定压加热装臵的理想循环的热效率。已知cp＝1.004kJ/kg·K。 【解】
已知： p1=0.1MPa，t1=27℃；π=5；q1=300kJ/kg
（1）采用极限回热，可将进入燃烧室的空气温度由T2提高到T5=T4，因此循环吸热量q1=cp(T3-T4)，而T3=T4π
(k-1)/k
，故q1=cpT4(π
(k-1)/k
-1)。
(k-1)/k
所以T4=q1/[cp(πq2=cpT1(π=1-[T1(π
(k-1)/k
(k-1)/k
-1)]=511.81K
，故
（2）采用回热后，排气状态由4点变成6点，且T6=T2，因此循环放热量q2=cp(T2-T1)，而T2=T1π
-1)。 -1)]/[T4(π
(k-1)/k
（3）循环热效率ηt=1-q2/q1=1-[cp(T2-T1)]/[cp(T3-T4)]
(k-1)/k
-1)]=1-T1/T4=41.36%
附：T－s图
T 3 5 4 2 6 1 s
5.燃气轮机装臵某定压加热循环中，工质视为空气，进入压力机的温度t1＝27℃、压力为P1＝1bar，循环增压比π＝9，在燃烧室中加入热量q1＝500KJ/kg。装臵中的压气机的绝对热效率为0.85，燃气轮机的相对内效率为0.90。设比热为定值，求燃气轮机装臵实际循环效率。已知cp＝1.004kJ/kg·K。 【解】
已知： p1=0.1MPa，t1=27℃；π=9；q1=500kJ/kg；ηC=0.85，ηT=0.9 （1）压气机定熵压缩出口点2：T2=T1π
(k-1)/k
=562.31K
由压气机的绝热效率的定义ηC=(T2-T1)/(T2′-T1)， 故实际出口温度T2′=(T2-T1)/ηC+T1=608.58K
（2）由2′-3为定压加热过程，q1=cp(T3-T2′)，因此T3=T2′+q1/cp=1106.58K （3）燃气轮机定熵压缩出口点4：T4=T3/π
(k-1)/k
=590.67K
由燃气轮机的绝热效率的定义ηT=(T3-T4′)/(T3-T4)， 故实际出口温度T4′= T3-(T2-T4)ηT=642.26K （4）循环放热量q2=cp(T4′-T1) =342.48kJ/kg （5）循环热效率ηt=1-q2/q1=31.3% 附：T－s图
6.燃气轮机装臵某定压加热理想循环中，工质视为空气，进入压力机的温度t1＝27℃、压力为P1＝1bar，循环增压比π＝5，在燃烧室中加入热量q1＝300KJ/kg。如果采取回热度σ＝0.65的回热器，比热为定值，求燃气轮机装臵回热循环的效率。已知cp＝1.004kJ/kg·K。 已知： p1=0.1MPa，t1=27℃；π=5；q1=300kJ/kg；σ=0.65 （1）T2=T1π
(k-1)/k
T 3 4′ 4 2′ 2 1 s
=475.38K
（2）如果采用极限回热，可将进入燃烧室的空气温度由T2提高到T5=T4，而实际上温度只能提高到T7 （3）循环吸热量q1=cp(T3-T7) =cp[T3-T2-σ(T4-T2)]，而T4=T3/π故q1=cp[T4π (k-1)/k (k-1)/k ， -T2-σ(T4-T2)]， (k-1)/k 得到T4=[q1/cp+(1-σ)T2)]/[π-σ]=498.17K （4）T7=T2+σ(T4-T2) =490.19K （5）由回热器内的热量平衡式h7-h2=h4-h8，对于理想气体， 有cp(T7-T2)=cp(T4-T8)，因此T8=T 4-(T7-T2)=483.36K （6）循环放热量q2=cp(T8-T1) =183.94kJ/kg （7）循环热效率ηt=1-q2/q1=38.69% 7.燃气轮机装臵某定压加热回热循环中，工质视为空气，进入压力机的温度t1＝27℃、压力为P1＝1bar，循环增压比π＝9，循环最高温度为1300K。装臵中的压气机的绝对热效率为0.85，燃气轮机的相对内效率为0.90，回热器的回热度σ＝0.70。设比热为定值，求燃气轮机装臵实际循环效率。已知cp＝1.004kJ/kg·K。 【解】 已知： p1=0.1MPa，t1=27℃；π=9；T3=1300K；ηC=0.85，ηT=0.9；σ=0.7 （1）压气机定熵压缩出口点2：T2=T1π (k-1)/k =562.31K 由压气机的绝热效率的定义ηC=(T2-T1)/(T2′-T1)， 故实际出口温度T2′=(T2-T1)/ηC+T1=608.58K （2）燃气轮机定熵压缩出口点4：T4=T3/π (k-1)/k =693.91K 由燃气轮机的绝热效率的定义ηT=(T3-T4′)/(T3-T4)， 故实际出口温度T4′= T3-(T2-T4)ηT=754.52K （3）如果采用极限回热，可将进入燃烧室的空气温度由T2′提高到T5=T4′，而实际上温度只能提高到T7 （5）由回热器内的热量平衡式h7-h2′=h4′-h8，对于理想气体， 有cp(T 7-T2′)=cp(T4′-T8)，因此T8=T 4′-(T7-T2′)=652.36K （6）循环放热量q2=cp(T8-T1) =352.62kJ/kg （7）循环热效率ηt=1-q2/q1=40.4% 附：T－s图 T 3 5 7 2′ 2 6 8 第十章 水蒸气动力循环 4′ 4 一、选择题 1 1.朗肯循环中汽轮机排汽在凝汽器中放热是 D A．温度，压力都降低过程 B．等压但温度降低过程 C．等温但压力降低过程 D．既等温又等压过程 2.朗肯循环中水泵进出口的状态分别是 B A．过冷水，饱和水 C．过冷水，过冷水 B．饱和水，过冷水 D．饱和水，饱和水 s 3.朗肯循环中锅炉进出口工质的状态分别是 A A．过冷水，过热蒸汽 B．饱和水，饱和蒸汽 C．过冷水，湿蒸汽 D．饱和水，过热蒸汽 4.朗肯循环中汽轮机进出口的状态分别是 D A．过热蒸汽，饱和水 B．饱和蒸汽，湿蒸汽 C．湿蒸汽，过热蒸汽 D．过热蒸汽，湿蒸汽 5.朗肯循环中在锅炉进行的是 A A．等压吸热过程 B．等容吸热过程 C．等温吸热过程 D．变温吸热过程 6．朗肯循环中在汽轮机中进行的是 过程。B A．等压吸热 B．绝热膨胀 C．等压放热 D．绝热压缩 7．朗肯循环在凝汽器中进行的是 过程。C A．等压吸热 B．绝热膨胀 C．等压放热 D．绝热压缩 8．朗肯循环在水泵中进行的是 过程。D A．等压吸热 B．绝热膨胀 C．等压放热 D．绝热压缩 9.朗肯循环提高循环初压力受到的主要限制是 A A．汽轮机排汽干度 B．金属材料的强度 C．水泵功率 D．管道制造工艺 10.朗肯循环提高初温度受到的主要限制是 B A．汽轮机排汽干度 B．金属材料 C．水泵功率 D．环境温度 11.朗肯循环中汽轮机的排汽压力受到的主要限制是 D A．汽轮机排汽干度 B．金属材料 C．水泵功率 D．环境温度 12.电厂蒸汽动力循环采用再热是为了 C A．提高循环初参数 B．降低循环终参数 C．提高乏汽的干度 D．提高锅炉效率 13.朗肯循环采用回热后 C A．汽耗率和热耗率都上升 B．汽耗率和热耗率都下降 C．汽耗率上升但热耗率下降 D．汽耗率下降但热耗率上升 14.回热循环中混和式加热器出口水温度 B A．随抽汽量增加而增加 B．由加热器的抽汽压力确定 C．随加热水的增加而减少 D．随加热器进口水温增加而增加 15.欲使回热加热器的出口水温度提高，应该 B A．增加抽汽量 B．提高抽汽压力 C．减少给水量 D．减少抽汽压力 16.其它蒸汽参数不变，提高初温度可使 A C D A．平均吸热温度提高 B．平均放热温度降低 C．热耗率降低 D．排汽干度提高 17.其它蒸汽参数不变，提高初压可使 A C A．平均吸热温度提高 B．平均放热温度降低 C．热耗率降低 D．排汽干度提高 18.初参数和背压相同的汽轮机，有摩阻的绝热膨胀与理想的绝热膨胀相比，其损失体现在 A．排汽焓上升 B．排汽熵增大 C．排汽焓降低 D．排汽熵减小 19.再热循环中，蒸汽通过再热器后其 B C D A．温度和压力增加 B．焓和温度增加 A B