再熱・再生サイクルのソースを表示

{{出典の明記|date=2011年3月}}
'''再熱再生サイクル'''（さいねつさいせいサイクル）は、[[非可逆熱サイクル]]の一種で、[[再熱サイクル]]と[[再生サイクル]]とを組み合わせ、熱効率を向上させた[[蒸気タービン]]の[[熱力学サイクル|理論サイクル]]である。

==サイクル==
2段抽気の場合を記述すると。

1 温度T<sub>1</sub>－給水[[ポンプ]]でP<sub>1</sub>からP<sub>2</sub>まで加圧→2 温度T<sub>2</sub>

2 温度T<sub>2</sub>

→温度T<sub>e2</sub>の蒸気m<sub>2</sub>で給水を加熱→温度T<sub>f2</sub>

→温度T<sub>e1</sub>の蒸気m<sub>1</sub>で給水を加熱→温度T<sub>f1</sub>

→蒸気[[ボイラ]]でQ<sub>1</sub>の熱を吸熱→3 温度T<sub>3</sub>

3 温度T<sub>3</sub>－[[タービン]]で断熱膨張→a 温度T<sub>a</sub>

a 温度T<sub>a</sub>－蒸気ボイラでQ<sub>a</sub>の熱を吸熱→b 温度T<sub>b</sub>

b 温度T<sub>b</sub>－タービンで断熱膨張

→e1 温度T<sub>e1</sub> で m<sub>1</sub>の蒸気を抽気

→e2 温度T<sub>e2</sub> で m<sub>2</sub>の蒸気を抽気→4 温度T<sub>4</sub>

4 温度T<sub>4</sub>－Q<sub>2</sub>の熱を復水器で放熱→1 温度T<sub>1</sub>

==理論熱効率==

W<sub>P</sub> = (1 - m<sub>1</sub> - m<sub>2</sub>) (h<sub>2</sub> - h<sub>1</sub>)

W<sub>T</sub> = h<sub>3</sub> - h<sub>a</sub> + h<sub>b</sub> - { h<sub>4</sub> - m<sub>1</sub> ( h<sub>e1</sub> - h<sub>4</sub> ) - m<sub>2</sub> ( h<sub>e2</sub> - h<sub>4</sub> )}

W = W<sub>T</sub> - W<sub>P</sub> = h<sub>3</sub> - h<sub>a</sub> + h<sub>b</sub> - h<sub>4</sub> + m<sub>1</sub> ( h<sub>e1</sub> - h<sub>4</sub> ) + m<sub>2</sub> ( h<sub>e2</sub> - h<sub>4</sub>) - (1 - m<sub>1</sub> - m<sub>2</sub>) (h<sub>2</sub> - h<sub>1</sub>)

Q<sub>1</sub> + Q<sub>a</sub> = h<sub>3</sub> - h<sub>f1</sub> + h<sub>b</sub> - h<sub>a</sub>

Q<sub>2</sub> = ( 1 - m<sub>1</sub> - m<sub>2</sub> )( h<sub>4</sub> - h<sub>1</sub> )

&eta;<sub>th</sub> = W/ (Q<sub>1</sub> + Q<sub>a</sub>) = { h<sub>3</sub> - h<sub>a</sub> + h<sub>b</sub> - h<sub>4</sub> + m<sub>1</sub> ( h<sub>e1</sub> - h<sub>4</sub> ) + m<sub>2</sub> ( h<sub>e2</sub> - h<sub>4</sub>) - W<sub>P</sub> } / (h<sub>3</sub> - h<sub>f1</sub> + h<sub>b</sub> - h<sub>a</sub>)

給水ポンプの消費する仕事を無視すると

&eta;<sub>th</sub> = {h<sub>3</sub> - h<sub>4</sub> + m<sub>1</sub> ( h<sub>e1</sub> - h<sub>4</sub> ) + m<sub>2</sub> ( h<sub>e2</sub> - h<sub>4</sub>)} / (h<sub>3</sub> - h<sub>f1</sub> + h<sub>b</sub> - h<sub>a</sub>)

よって、n段抽気の場合を記述すると。

<math>\eta_{th} = \frac{ (h_3 -h_4) - \sum_{i=1}^n m_i (h_{ei} -h_4  )}{h_3 - h_{f1} + h_b - h_a} </math>

&eta;<sub>th</sub> : 理論[[熱効率]]  W : 有効仕事  W<sub>T</sub> : タービンのする仕事  W<sub>P</sub> : 給水ポンプの消費する仕事
h : 気体の[[エンタルピー]]  T : [[絶対温度]]  P : 気体の[[圧力]]

{{DEFAULTSORT:さいねつさいせいさいくる}}
[[Category:蒸気機関]]
[[Category:熱力学サイクル]]