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國營聯招 機械
95 年 · 第 50 題
國營聯招 機械
熱力學
95 年
第 50 題
單選題
為提高朗肯循環之效率,下列何者為真?
A
提高冷凝器壓力
B
降低冷凝器壓力
正確答案
C
提高過熱器溫度
正確答案
D
提高鍋爐壓力
正確答案
E
使用再熱器
正確答案
答案與詳解
B、C、D、E
正確答案
提高朗肯循環效率:降低冷凝器壓力、提高過熱溫度、提高鍋爐壓力、使用再熱器,共四種方式均正確(選BCDE)。
為什麼答案是 B、C、D、E
降低冷凝器壓力可使工質在更低溫度下凝結,擴大循環溫差,依卡諾效率概念,效率提升。
考點:冷凝器壓力↑→效率↓
考點:冷凝器壓力↓→效率↑
考點:過熱溫度↑→效率↑
考點:鍋爐壓力↑→效率↑
載入中…
完整詳解
Pro · 無限
重點
提高朗肯循環效率:降低冷凝器壓力、提高過熱溫度、提高鍋爐壓力、使用再熱器,共四種方式均正確(選BCDE)。
秒殺技巧
記住「熱源溫度↑、冷源溫度↓ → 效率↑」,對應到朗肯循環就是:鍋爐壓力/過熱溫度往上拉,冷凝器壓力往下壓,再熱器也是同理。
逐選項分析
A
冷凝器壓力↑→效率↓
✕ 陷阱
提高冷凝器壓力會使冷凝溫度上升,縮小循環的溫差,造成熱效率下降,此為錯誤選項。
B
冷凝器壓力↓→效率↑
✓ 正確
降低冷凝器壓力可使工質在更低溫度下凝結,擴大循環溫差,依卡諾效率概念,效率提升。
C
過熱溫度↑→效率↑
✓ 正確
提高過熱器出口溫度,使蒸汽進入渦輪機時具備更高能量,平均吸熱溫度上升,效率提高。
D
鍋爐壓力↑→效率↑
✓ 正確
提高鍋爐壓力使飽和蒸汽溫度上升,平均吸熱溫度提高,循環效率隨之提升(需注意材料耐壓限制)。
E
再熱器→效率↑
✓ 正確
再熱器(Reheater)讓部分膨脹後的蒸汽重新加熱再進行第二段膨脹,提高平均吸熱溫度且降低末段濕度,有效提升效率。
提高朗肯循環效率的四大方法
方法
操作方向
效果說明
副作用
降低冷凝器壓力
壓力↓
冷凝溫度↓,溫差擴大
冷凝器體積需增大
提高過熱溫度
溫度↑
平均吸熱溫度↑
材料耐高溫限制
提高鍋爐壓力
壓力↑
飽和溫度↑,效率↑
蒸汽濕度可能↑,需再熱
使用再熱器
二次加熱
平均吸熱溫度↑,濕度↓
系統複雜度↑
陷阱提醒
選項A「提高冷凝器壓力」是最常見陷阱:考生可能誤以為提高壓力=提高能量=效率提升。但冷凝器是放熱端(冷源),壓力越高代表冷凝溫度越高,縮小了熱源與冷源的溫差,效率反而下降。務必區分「鍋爐側(熱源)↑好」vs「冷凝器側(冷源)↓好」。
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