题目内容
（请给出正确答案）
一个Rankine循环蒸汽动力装置的锅炉，供给2000kPa，400℃的过热蒸汽透平，其流量为25200kg·h-1，乏汽在15kPa压力
一个Rankine循环蒸汽动力装置的锅炉，供给2000kPa，400℃的过热蒸汽透平，其流量为25200kg·h-1，乏汽在15kPa压力下排至冷凝器，假定透平是绝热可逆操作的，冷凝器出口为饱和液体，循环水泵将水打回锅炉也是绝热可逆，求：(1)透平所做的功；(2)水泵所做的功；(3)每千克蒸汽从锅炉获得的热量。已知2000kPa，400℃过热蒸汽的热力学性质为：H=2945.2J·g-1，S=7.1271J·g-1·K-1；15kPa压力下的乏气热力学性质为：
温度/℃ | 比容/(cm3·g-1) | 焓/(J·g-1) | 熵/(J·g-1·K-1) | |||
53.9 | 饱和水 | 饱和蒸汽 | 饱和水 | 饱和蒸汽 | 饱和水 | 饱和蒸汽 |
1.0151 | 10117.2 | 225.57 | 2598.9 | 0.7536 | 8.0102 |
答案
如附图所示，查水蒸气表知：
点1 H1=3247.614·kg-1，S1=7.12714·kg-1·K-1
点2 对应的汽相性质为：HV=2599.114·kg-1，SV=8.008514·kg-1·K-1
点3 液相性质：HL=225.94kJ·kg-1，SL=0.754914·kg-1·K-1，VL=0.001014m3·kg-1
1→2为等熵膨胀过程，设点2的湿蒸汽湿度为Jr"，则SV·x+SL(1-x)=S1，即
8.005x+0.7549(1-x)=7.1271，解得：x=0.8785
点4 H4=H_3+VL·△p=225.94+0.001014×(2000-15)=227.95(kJ·kg-1)
H2=HV·x+HL·(1-x)=2599.1×0.8785+225.94×(1-0.8785)=2310.8(kJ·kg-1)
透平所做的功为
Q=H1-H4=3247.6-227.95=3019.65(kJ·kg-1)
