タービンの内部効率って?
エネルギー管理士の勉強してます。タービンの計算問題でわからなくなりました。2012年問14のタービン分野で以下になります。
蒸気タービンの一つの段が分担する断熱熱落差(可逆変化の場合の熱落差)は、ノズル部分と回転羽根部分における断熱熱落差を加えたものである。このうち、回転羽根部分が分担する断熱熱落差の占める割合を反動という。
段落数1段の蒸気タービン入口(ノズル入口)蒸気の比エンタルピーが3141kj/kgであるとする。
この蒸気タービンの外部損失は無視できるものとし、内部効率が80%、反動度が40%、全断熱熱落差が100kJ/kgであるとき、
ノズル部分における断熱熱落差は
「質問15」kJ/kgである。
このとき、実際の茶気ターピン出口(回転羽根出口)蒸気の比エンタルピーは「質問16」kJ/kgである。
この蒸気タービンの軸出力が1500kWであれば、蒸気流量は「質問17」kg/hである。
また、発機効率を100%とするとき、蒸気消費率は「質問18」kg/kWh)である。
答えは
「質問15」60
「質問16」3061
「質問17」67500
「質問18」45
になります。
質問15がわかりません。全断熱熱落差100×0.8=80、3141-80=3061みたいです。なぜ?ちょっとこの説明をまとめてみました。
蒸気タービン入口=ノズル入口A1=3141
ノズル出口?A2
回転羽根入口B1
蒸気タービン出口=回転羽根出口B2
となり、熱落差A=A1-A2、
熱落差B=B1-B2のはずです。
全断熱熱落差A+B=100
B/(A+B)=B/100=0.4より、B=40、A=60なので、質問15は60です。
3141-100=3041が質問16では?なぜ内部効率0.8をかけるんです?そうすると全断熱熱落差の100ってどういう意味になるんですか?100の末端はタービン出口であり、回転羽根出口なのでは?しかもノズル側で60、回転羽根側で40って言ってるのに?それともこの考えがおかしいんですか?
No.3ベストアンサー
- 回答日時:
可逆(理想的)な場合と、不可逆(現実的,実際)な場合の区別はできていますか?
両者を区別せずにあれこれ考えているように見えるのですが。
例えば
貴方が書かれている100,80,60,40という数値はそれぞれどちらの数値だと思っていますか?
問題の各問い(特に質問15,16)はどちらの数値が問われていますか?
No.2
- 回答日時:
No.1さんの指摘通りです。
そこの内部効率は
工業熱力学の教科書で断熱効率とか言ってるやつです。
つまり出入り口の実際のエンタルピ差の
理想的(可逆的)エンタルピ差に対する比が
ここで言う内部効率(断熱効率)です。
尚蛇足ながら以下の問題解答では実際のエンタルピ差80kJ/kg
を使用します。
No.1
- 回答日時:
エネルギー管理士は物理学の範疇ではないのと、単なる用語の定義についての話だと思われるので、こういう場で聞くよりもお手持ちの教科書を読んだ方が確実なんじゃないかと思いますよ。
エネルギー管理士の勉強はした事がないので、お書きの内容から想像しただけですが
>断熱熱落差(可逆変化の場合の熱落差)
これが100 kJ/kgとしか言ってないので、
実際のタービン(※可逆ではない)の熱落差に変換するのに、内部効率が必要になるのでは。
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というか100の熱がノズル入口=タービン入口に入ってくるんですよね?そこでタービン効率という事なら0.8掛けて、80しかタービン回転にしか伝わらない。すなわち、80使われて、入口の比エンタルピーから80引くってのは理解できます。
しかし、
入ってきた熱を60と40に分配するのはなんなのって事です。そこで60使われた、40使われたって事ですよね?じゃ当然、入口から合計100落ちるから、入口の比エンタルピーから100引くってなりますよね?
それぞれ60、40に対しても0.8掛けて羽根の回転運動エネルギーに変換しているって事ですか?なんか難しすぎる気がする、、初めてみる問題でこんな訳のわからない説明文みて理解してどう計算するかなんて無理です、、既に知っている事柄について計算するならいいですが、反動度なんて言葉使いませんよ、、