某核动力循环如图所示，锅炉从温度为320℃ 的核反应堆吸入热量Q1产生压力为7MPa、温度为360 ℃ 的过热蒸汽（点1），过热蒸汽经汽轮机膨胀做功后于0.008MPa压力下排出（点2），乏气在冷凝器中向环境温度 t0=20 ℃ 下进行定压放热变为饱和水（点3），然后经泵返回锅炉（点4）完成循环，已知汽轮机的额定功率为15104 kW,汽轮机作不可逆的绝热膨胀,其等熵效率为0.75,而水泵可认为作可逆绝热压缩,试求: （1)此动力循环中蒸汽的质量流量; （2)汽轮机出口乏气的湿度; （3)循环的热效率.
某核动力循环如图所示，锅炉从温度为320℃ 的核反应堆吸入热量Q1产生压力为7MPa、温度为360 ℃ 的过热蒸汽（点1），过热蒸汽经汽轮机膨胀做功后于0.008MPa压力下排出（点2），乏气在冷凝器中向环境温度 t0=20 ℃ 下进行定压放热变为饱和水（点3），然后经泵返回锅炉（点4）完成循环，已知汽轮机的额定功率为15104 kW,汽轮机作不可逆的绝热膨胀,其等熵效率为0.75,而水泵可认为作可逆绝热压缩,试求: （1)此动力循环中蒸汽的质量流量; （2)汽轮机出口乏气的湿度; （3)循环的热效率.
参考答案和解析
由P 1 =5MPa、t 1 =600℃和x 2 =0.97、t 2 =45℃，查图表并辅以计算得 h 1 =3666.2kJ/kg，s 1 =7.259kJ/(kg·K) h 2 =2510.5kJ/kg，s 2 =7.9389kJ/(kg·K) h 3 =188.4kJ/kg，S 3 =0.639kJ/(kg·K) s 3 =S 4 ，h 4 =193.4kJ/kg 汽轮机输出功 W t =h 1 -h 2 =3666.2kJ/kg-2510.5kJ/kg=1155.7kJ/kg 水泵耗功 w P =h 4 -h 3 =193.4kJ/kg-188.4kJ/kg=5.0kJ/kg 从锅炉吸热量 q 2 =h 1 -h 4 =3666.2kJ/kg-193.4kJ/kg=3472.8kJ/kg 冷凝器中放热量 q 2 =h 2 -h 3 =2510.5kJ/kg-188.4kJ/kg=2322.1kJ/kg$循环热效率 或 $汽轮机内熵产和作功能力损失 过程绝热，s 1 =s 2 =7.259kJ/(kg·K)，所以 s g2 =△s 12 -s f2 =s 2 -s 1 =7.9389kJ/(kg·K)-7.259kJ/(kg·K)=0.6799kJ/(kg·K) I 2 =T 0 s g =(20+273.15)K×0.6799kJ/(kg·K)=199.3kJ/kg 锅炉内熵产和作功能力损失： s g1 =(s 1 -s 4 )-s f1 =(7.259-0.639)kJ/(kg·K)-3.569kJ/(kg·K) =3.051kJ/(kg·K) I 1 =T 0 s g1 =293.15K×3.051kJ/(kg·K)=894.4kJ/kg 冷凝器内熵产和作功能力损失： s g3 =(s 3 -s 2 )-s f3 =(0.639-7.9389)kJ/(kg·K)+7.921kJ/(kg·K) =0.621kl/(kg·K) I 3 =T 0 s g3 =293.15K×0.621kJ/(kg·K)=182.1kJ/kg
相关考题：
某蒸汽动力装置. 进入蒸汽透平的蒸汽流量为1680kg.h-1，温度为430℃,压力为3.727 MPa.蒸汽经透平绝热膨胀对外做功。产功后的乏汽分别为：(a)0.1049MPa的饱和蒸汽：(b)0.1047MPa、60℃的蒸汽。试求此两种情况下，蒸汽经透平的理想功与热力学效率.已知大气温度25℃。P1=3.727MPa，t1=430C，p2=0.1049MPa饱和蒸汽
合成气压缩机的汽轮机靠高压蒸汽驱动，蒸汽等级为（）MPa，（）℃，汽轮机采用（），蒸汽在汽轮机第一膨胀段做功后，抽出（）t/h，1.5MPa，（）中压蒸汽送入蒸汽管网，汽轮机排气温度为（）℃。排出的乏汽进入（），用空气冷凝。
再热循环锅炉出口蒸汽焓h1＝3290KJ/kg，汽轮机在高压缸做功396KJ/kg，再热器出口焓ha＝3570KJ/kg，汽轮机排汽压力下的饱和水焓h2＝174KJ/kg，排汽在凝汽器放热q2=2148KJ/kg，水泵耗功16KJ/kg。其循环热效率等于（）%。
已知再热循环锅炉进出口蒸汽焓分别为hfw＝190KJ/kg，h1＝3490KJ/kg，汽轮机的排汽焓h2＝2322KJ/㎏，蒸汽在锅炉再热器中吸热476KJ/kg，汽轮机排汽压力下的饱和水焓h2＝174KJ/kg。其循环热效率等于（）%。
选择蒸汽中间再热压力对再热循环热效率的影响是（）。A、蒸汽中间再热压力越高，循环热效率越高；B、蒸汽中间再热压力为某一值时，循环效率最高；C、汽轮机最终湿度最小时相应的蒸汽中间压力使循环效率最高；D、汽轮机相对内效率最高时相应的蒸汽中间压力使循环效率最高。
单选题在汽轮机中过热蒸汽的膨胀接近（）膨胀。A绝热B等熵C多变D等温