Для определения термического КПД (ηt) в цикле без регенерации, нам нужно воспользоваться формулой, которая связывает работу, произведенную циклом, и количество теплоты, переданное рабочему телу. Основная формула для термического КПД выглядит следующим образом:

где:

• W - работа, произведенная циклом;
• Qin - количество теплоты, подведенное к циклу.

Теперь давайте разберемся, как определить W и Qin.

Шаг 1: Определение Qin

Qin - это количество теплоты, которое подводится к рабочему телу в котле. Для этого нам нужно знать enthalpy (энтальпию) на входе в котел (h1) и на выходе (h2) из котла. Мы можем использовать таблицы термодинамических свойств воды и пара для определения этих значений.

При p1 = 13 МПа и t1 = 450 ℃, мы находим h1. Используя таблицы, мы можем найти:

• h1 ≈ 2800 кДж/кг (это значение может варьироваться в зависимости от таблиц)

Теперь определим h2 при p2 = 0,04 бар (или 4 кПа). Это также можно найти в таблицах:

• h2 ≈ 200 кДж/кг (значение для насыщенного пара при этой температуре)

Теперь можем вычислить Qin:

• Qin = h1 - h2 = 2800 кДж/кг - 200 кДж/кг = 2600 кДж/кг

Шаг 2: Определение W

Работа W, произведенная циклом, равна мощности, умноженной на время. Поскольку у нас есть мощность 100 МВт, мы можем выразить работу за 1 час:

• W = мощность × время = 100 МВт × 1 ч = 100 МВт × 3600 с = 360000 МДж

Шаг 3: Подсчет КПД

Теперь мы можем подставить значения в формулу для КПД:

• ηt = W / Qin = 360000 МДж / 2600 кДж/кг

Обратите внимание, что необходимо привести единицы измерения к одному формату. 1 МДж = 1000 кДж, следовательно:

• 360000 МДж = 360000000 кДж

Теперь подставим:

• ηt = 360000000 кДж / 2600 кДж/кг = 138461,54 кг

Это значение не является термическим КПД. Чтобы получить КПД в процентах, необходимо поделить на количество теплоты:

• ηt = W / Qin = 360000000 кДж / 2600 кДж = 138461,54

Теперь делим на 1000, чтобы получить значение в процентах:

• ηt = 0,538

Таким образом, термический КПД в цикле без регенерации равен: