单选题
以下哪种措施不能提高蒸汽动力循环过程的热效率()。
A
提高蒸汽的温度
B
提高蒸汽的压力
C
采用再热循环
D
提高乏汽的温度
答案解析
正确答案:D
解析:
这道题考查的是**蒸汽动力循环(朗肯循环)热效率的影响因素**。我们需要根据热力学第二定律及卡诺循环的原理来分析各个选项。
### 核心原理
蒸汽动力循环的热效率 $\eta$ 可以近似理解为:
$$ \eta = 1 - \frac{T_{低温}}{T_{高温}} $$
其中:
* $T_{高温}$ 是工质吸热过程的平均温度。
* $T_{低温}$ 是工质放热过程(冷凝)的平均温度。
要提高热效率,主要途径有两条:
1. **提高平均吸热温度** ($T_{高温} \uparrow$)
2. **降低平均放热温度** ($T_{低温} \downarrow$)
---
### 选项逐一解析
**A. 提高蒸汽的温度(能提高)**
* **分析**:在压力不变的情况下,提高过热蒸汽的温度,会直接提高工质在锅炉中吸热的平均温度。根据卡诺定理,高温热源温度越高,热效率越高。
* **结论**:这是提高热效率的有效措施。
**B. 提高蒸汽的压力(能提高)**
* **分析**:提高初压(蒸汽压力),会使饱和温度升高,从而提高整个吸热过程的平均温度。虽然单纯提高初压可能会导致乏汽干度降低(湿度增加),但它确实提高了循环的平均吸热温度,从而提高了理论热效率。
* **结论**:这是提高热效率的有效措施。
**C. 采用再热循环(能提高)**
* **分析**:再热循环是将高压缸排出的蒸汽送回锅炉再次加热,然后进入低压缸做功。这一过程显著提高了后半段膨胀过程的吸热平均温度,同时也改善了乏汽的干度。总体而言,再热循环提高了整个循环的平均吸热温度。
* **结论**:这是提高热效率的有效措施。
**D. 提高乏汽的温度(不能提高,反而降低)**
* **分析**:乏汽是指做完功后进入冷凝器的蒸汽。**提高乏汽的温度**意味着提高了冷凝器中的放热温度(即提高了 $T_{低温}$)。
* 根据公式 $\eta = 1 - \frac{T_{低温}}{T_{高温}}$,当分母中的 $T_{低温}$ 增大时,$\frac{T_{低温}}{T_{高温}}$ 的值变大,导致整体效率 $\eta$ **降低**。
* 在实际工程中,我们总是试图**降低**冷凝温度(例如使用更冷的冷却水或提高真空度)来提高效率,而不是提高它。
* **结论**:该措施会**降低**热效率。
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### 最终结论
题目问的是“**不能**提高”热效率的措施。
* A、B、C 均通过提高平均吸热温度来提升效率。
* D 通过提高放热温度,导致效率下降。
因此,正确答案是 **D**。
相关知识点:
提温压再热可提热效
题目纠错
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