蒸汽机的热效率
蒸汽机的热效率 η 定义为η = 有效功 / 输入热量
= (W_indicated – W_friction) / (m_s × (h_1 – h_feed))
其中 m_s 为汽耗率，h_1 为进汽焓，h_feed 为给水焓。
一、典型理论循环
卡诺极限：η_Carnot = 1 – T_c/T_h
取 T_h = 473 K (200 °C)，T_c = 373 K (100 °C) → η_C ≈ 21 %。
朗肯循环：η_Rankine ≈ 30 %（考虑泵功、过热）。
实际蒸汽机：因节流、不完全膨胀、冷凝器热阻、机械摩擦，η_indicated 仅 12–17 %，η_brake 8–12 %。
二、主要损失
• 汽缸热损：占输入热量 30–35 %（缸壁周期性加热/冷却）。
• 不完全膨胀：排汽仍含 15–20 % 可用能。
• 机械摩擦：活塞环、十字头、轴承损失 5–8 %。
• 蒸汽泄漏：阀门、填料函漏汽 2–4 %。
• 排汽节流：占 3–5 %。
三、改进措施与效果
• 过热蒸汽（300 °C）：η↑3–5 %。
• 复合膨胀（双缸/三缸）：η↑4–6 %。
• 冷凝器真空 90 kPa：η↑6–8 %。
• 绝热包覆、润滑油冷却：η↑1–2 %。
• 综合优化后，现代复古蒸汽机示范机组 η_brake 可达 18–20 %，但仍远低于蒸汽轮机 35 % 以上。
感谢你的专业指导，解决了我的疑惑。 这个观点我以前没想过，很有启发。
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