普考申論題
112年
[輪機技術] 船舶主機概要
第 四 題
四、蒸汽渦輪機之理論循環為朗肯循環（Rankine cycle），試繪該循環系統（含主要裝置）圖，並說明工作流體流經各裝置之溫度、壓力與相變化情形。（25分）
📝 此題為申論題
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看到朗肯循環（Rankine cycle），首先應聯想到其四大核心設備：給水泵、鍋爐、蒸汽渦輪機與冷凝器。解題時需依序說明這四個設備構成的封閉迴路，並精確描述工作流體在經過各裝置時，其壓力、溫度與相態的物理熱力學變化。最後可補充實際系統的熱損失機制與優化防範對策，以展現輪機專業深度與符合考試要求的結構。
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【破題】 朗肯循環（Rankine cycle）為船舶蒸汽動力系統與蒸汽渦輪機最基礎的熱力學理論循環，主要由給水泵、鍋爐、蒸汽渦輪機及冷凝器四大核心裝置構成封閉系統，藉由水與蒸汽的相態變化實現熱能與機械能之轉換。 【論述】
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朗肯循環系統分析
💡 朗肯循環藉由四大裝置實現水與蒸汽的相態轉換與能量傳遞。
🔗 朗肯循環工作流體狀態鏈
- 1 1. 給水泵 — 等熵加壓，低壓液態水升壓為高壓過冷液。
- 2 2. 鍋爐 — 等壓加熱，水吸熱由顯熱至潛熱轉為飽和蒸汽。
- 3 3. 渦輪機 — 等熵膨脹，高溫蒸汽作功降壓變為低壓濕蒸汽。
- 4 4. 冷凝器 — 等壓散熱，釋放潛熱將蒸汽冷凝回飽和液態水。
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🔄 延伸學習：延伸學習：分析實際循環中因摩擦與散熱導致的非等熵損失與熵增現象。
