Si el ingeniero y su búsqueda de un material para hacer girar la turbina, su objetivo debe ser maximizar la presión y reducir la temperatura.
Bueno, no. La temperatura es generalmente una restricción de su fuente de calor, y su objetivo es maximizar las ganancias. Ese objetivo, sin embargo, el mapa de propiedades físicas en forma lógica, pero es mucho más complicado que lo que has tomado. Para maximizar las ganancias, que significa que usted quiere producir más útil trabajar con menos aporte de combustible y menor costo de capital. Que rompe ampliamente en dos categorías, la maximización de la eficiencia y la reducción de costo de los componentes. Razonable de un proxy para el componente de costo es el tamaño, si bien, los requisitos de rendimiento también juegan un factor, pero es complicado.
La eficiencia es mucho más que un producto del tipo de ciclo que el fluido. El uso de H2O, usted se compromete a utilizar un ciclo de Rankine (porque el agua es líquida a temperatura ambiente). Una alternativa es un gas de ciclo Brayton. Existen diferencias significativas entre estas dos rutas, pero lo que importa es la temperatura que usted es capaz de obtener, que es una cuestión diferente.
En una primera aproximación, la turbina de presión para un ciclo de Rankine es controlado por la temperatura de la caldera y de la línea de saturación de su fluido de trabajo (agua). Usted no tiene una opción de la temperatura de uso. Para uno, las reacciones de combustión de carbón tienen definida una temperatura máxima. Las centrales nucleares tienen material de límites. Estos pueden ser cambiados, pero sólo por los ajustes en el reactor, el combustible y el tipo de reactor. Es bastante independiente de la selección del ciclo térmico como fluido de trabajo.
Para un ciclo Brayton, si es ideal, la caldera y el condensador temperatura de determinar la eficiencia.
En otras palabras, en este momento no tenemos ninguna razón física para pensar que el fluido de trabajo tendrá ningún impacto en la eficiencia en todo.
De pasar, no ideal consideraciones hará una diferencia. Básicamente, una turbina no es un ideal perfecto proceso de expansión. Estos factores están relacionados con el fluido de trabajo, pero probablemente no es como usted piensa. Algunas de las pérdidas provienen del hecho de que el fluido que trabaja su manera alrededor de las palas de la turbina por completo, para no hacer de la energía. Algunas pérdidas son sólo debido a la aerodinámica de las palas de sí mismo. Algunas pérdidas son aún porque las temperaturas son tan altas que las hojas requieren refrigeración activa, que requiere algo de mezcla que perjudica a la eficiencia del ciclo. Algunas pérdidas son porque se tiran energía cinética al final de una turbina, para avanzar en un tubo para ir a la siguiente de la turbina.
Son todos estos afectados por el fluido? Sí, pero ¿cómo se puede decir que uno es mejor que otro? Eso es bastante difícil.
El agua es obviamente abundante, por lo que una buena pregunta podría ser la pregunta ¿por qué no nos limitamos a usar el aire (que es también abundante). En un sentido hacemos para dirigir el ciclo de petróleo y gas natural de los ciclos (no se puede carbón porque sería simular la turbina). Pero también podemos construir un ciclo cerrado basado en gas de Nitrógeno. Un buen argumento para el agua sobre el aire, es el costo de los componentes. El condensador es un componente caro, y con el agua de los ciclos Rankine, se obtiene una gran cantidad de la reducción de costos debido a que hay un montón de pequeñas gotas de agua que vuelan alrededor, ayudando a la transferencia de calor. Además, puede tener pequeñas bombas para mover el agua líquida, como contraposición a la tibia de aire.
EDIT: de forma arbitraria a través de la lectura me topé con algunas buenas imágenes de la no-ideal de turbina de pérdidas.
Borde de las pérdidas:
![edge losses]()
Puesto de remolinos:
![stall eddies]()
Esta es sólo una pequeña parte de lo que estaba hablando, por supuesto. Este también es el caso de un compresor, por lo que estoy mintiendo cuando digo el por encima de la condición de bloqueo, los remolinos son relevantes. Todavía tiene la aerodinámica de las pérdidas, que son similares.
