核心概念
Canteraライブラリを使用して、任意の過熱蒸気発電サイクルを分析するためのPythonコンピューターコードを開発した。
摘要
本研究では、Canteraライブラリを使用して、任意の過熱蒸気発電サイクルを分析するためのPythonコンピューターコードを開発した。このコードは、ユーザーが最大5つの入力パラメータを入力することで、対応する過熱サイクルを一意に決定し、その性能を要約して表示する。
コードは以下のように構成されている:
- ユーザーが入力するパラメータ(ポンプ効率、タービン効率、最大圧力、最小圧力、最高温度)を定義する。
- 圧縮プロセス(ポンプ)と膨張プロセス(タービン)を計算する関数を定義する。
- 各状態の温度、圧力、エンタルピー、エントロピーを表示する関数を定義する。
- 主要な分析部分では、以下のステップを実行する:
- 水のオブジェクトを作成する
- 基準状態(三重点)のエンタルピーとエントロピーを定義する
- 状態1(サチュレーション液体)の条件を設定する
- 状態2(圧縮後)の条件を設定する
- 状態3(過熱後)の条件を設定する
- 状態4(膨張後)の条件を設定する
- サイクル効率を計算する
- サイクル分析の概要を表示する
このコードは、Canteraバージョン2.5.0以降を使用する必要があり、サブクリティカルおよびスーパークリティカルの両方の過熱蒸気サイクルをモデル化できる。
コードの検証のために、文献の基準事例に適用し、結果が一致することを確認した。
統計資料
ポンプ作業 (kJ/kg) = 5.04
タービン作業 (kJ/kg) = 1336.99
正味出力作業 (kJ/kg) = 1331.95
入熱量 (kJ/kg) = 3450.93
排熱量 (kJ/kg) = 2118.98