使用多级膨胀、中间加热时增加一台膨胀机能使得等熵效率增加多少时才是划算的?
要确定增加一台膨胀机是否划算,需要比较增加一台膨胀机所带来的等熵效率提升与增加一台膨胀机的成本之间的关系。
等熵效率可以通过Carnot公式计算:
η = 1 - Tc/Th
其中,η为等熵效率,Tc为冷端温度,Th为热端温度。
假设原系统中只有一台膨胀机,等熵效率为η1。增加一台膨胀机后,等熵效率为η2。
根据等熵效率的定义,我们有:
η1 = 1 - Tc/Th1
η2 = 1 - Tc/Th2
其中,Th1为原系统的热端温度,Th2为增加一台膨胀机后的热端温度。
要使得增加一台膨胀机划算,必须满足等熵效率提升带来的收益大于增加膨胀机的成本。
等熵效率的提升为:
Δη = η2 - η1
代入等熵效率的表达式,得到:
Δη = (1 - Tc/Th2) - (1 - Tc/Th1) = Tc/Th1 - Tc/Th2
膨胀机的成本可以根据实际情况进行估算。
因此,要确定增加一台膨胀机是否划算,需要计算等熵效率提升Δη,并比较Δη与增加膨胀机的成本之间的关系。如果Δη大于成本,那么增加一台膨胀机是划算的。
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