moea_joint_essay
105年
[機械] 熱力學與熱機學、流體力學與流體機械
第 三 題
📖 題組:
在一標準空氣布雷登循環(Brayton Cycle)中,空氣壓縮機進口空氣溫度為 17 ℃,壓力為 100 kPa,空氣壓縮機壓縮比(Pressure Ratio)為 10,此循環最高溫度為 1500 K,空氣壓縮機及渦輪機等熵效率均為 90 %,試求:(空氣 k=1.4,Cp=1.0 kJ/(kg ∙ K)) (計算至小數點後第 1位,以下四捨五入) (各小題 5 分,共 15 分)
在一標準空氣布雷登循環(Brayton Cycle)中,空氣壓縮機進口空氣溫度為 17 ℃,壓力為 100 kPa,空氣壓縮機壓縮比(Pressure Ratio)為 10,此循環最高溫度為 1500 K,空氣壓縮機及渦輪機等熵效率均為 90 %,試求:(空氣 k=1.4,Cp=1.0 kJ/(kg ∙ K)) (計算至小數點後第 1位,以下四捨五入) (各小題 5 分,共 15 分)
📝 此題為申論題,共 3 小題
小題 (三)
本循環的熱效率為何(%)?
思路引導 VIP
循環熱效率等於淨輸出功除以總輸入熱量。先求鍋爐(燃燒室)輸入熱 Qin = Cp*(T3-T2),再求淨功 Wnet = Wt - Wc,最後取相除值。
小題 (一)
每一狀態點(空氣壓縮機進出口及渦輪機進出口)的溫度(K)與壓力(kPa)為何?
思路引導 VIP
確立四大狀態點(1為壓縮機進口、2為出口、3為渦輪機進口、4為出口)。利用等熵關係式與等熵效率計算出2與4的真實溫度。壓縮比為10且氣體理想。
小題 (二)
空氣壓縮機所耗的功及渦輪機產出的功為何(kJ/kg)?
思路引導 VIP
運用穩流系統功公式 W = Cp * ΔT。代入第一小節求出的真實溫度值。