Rankine Cycle

ASSIGNMENT 2

Rankine Cycle

Group 3

Parametric Study of the Rankine Cycle


1    Analysis of the problem: Find the thermal efficiency of the cycle (assume isentropic efficiency of the turbine to be 92%)
2    Tablulation calculation in EXCEL, varying the PARAMETER
3    Plot graph show the relation of the study parameter vs. the cycle thermal efficiency
4    Show on your group website



Process               
1 - 2    s= constant     + WT       
2 - 3    P = const.     - qL       
3 - 4    s= constant     - Wp       
4 - 1    P = const.     +qH       
               
Cycle efficiency = Wnet/qH               
Wnet = WT-Wp = qH - qL               
Isentropic efficiency = Wa / Ws  =  (h1-h2)/(h1-h2s)

Case 1       
Variable                                    Value    unit
BOILER PRESSUREBegin        4           MPa
BOILER PRESSUREEnd          10          MPa
Steam temperature              350           oC
Condenser Pressure              10          kPa






 

State 1 Turbine   

T1 = 350 oC    Superheate water
P1 = 4-10 Mpa
isentropic    s1=s2
S1 @ T1,P1 Superheat water
h1 @ T1,P1 Superheated water       from Table A-6     
1st Law, q=o    WT=h1-h2

State 2 Condensor    Mixture water

P2 =P3 const          10    kPa 

s1=s2         

 sf, sfg,hf,hfg @ P2 to find x2,h2         

s=sf+ xsfg    h = hf +xhfg         
1st Law, W = 0    qc = h3-h2

State 3 Pump    Sat.liquid

P2 =P3 const     10 kPa   
h3 = hf @ 10kPa    191.83    kJ/kg
v=v3 = const = vf @ P3       
1st Law q=0;    Wp = h3 - h4 = v(P3-P4)

State 4 Boiler

4=P1         4-10    Mpa
h4 = h3 + Wp          
1st Law W=0;    qB = h1-h4

ผลการคำนวณค่าต่าง ด้วย โปรแกรม Excel

จากกราฟ เมื่อแกน y คือค่า Thermal efficiency และ แกน x คือ Boiler 
Pressureจะเห็นได้ว่า เมื่อเพิ่ม ค่า Boiler Pressure จาก 4 MPa ไปจนถึง 10 MPa จะทำให้ค่าThermal efficiency เพิ่มขึ้น