¿Cómo depende la eficiencia del ciclo de Rankine del calor de vaporización del fluido de trabajo?

(Respuesta de Layman con alguna explicación)

La energía transferida de cualquier ciclo termodinámico se puede visualizar con un diagrama de temperatura-entropía.

Usando el ejemplo para el agua en: http://www.engineersedge.com/the…
Las líneas punteadas “P” representan diferentes presiones de operación y la energía utilizable (Trabajo) extraída de un ciclo es simplemente el área encerrada por un bucle que va en sentido horario (suponiendo que la presión se mantenga constante ((Isobárica)), que normalmente es).

Este diagrama es diferente para diferentes fluidos de trabajo y define el rango de temperatura / presión sobre el cual puede funcionar el ciclo. La eficiencia operativa real de un ciclo se calcula al encontrar la cantidad de energía perdida (para desperdiciar calor o ‘entropía’) en comparación con la cantidad de energía que se puede usar para hacer el trabajo.

El calor residual es el calor perdido en el medio ambiente (depósito frío) que rodea el proceso. El calor transferido de un cuerpo a otro es proporcional a la diferencia de temperatura entre los dos cuerpos y puede reducirse operando a temperaturas más bajas.

El diseño del ciclo de Rankine depende en última instancia de una amplia variedad de factores y depende en gran medida de las limitaciones físicas de un motor real. (Por ejemplo, el acero se funde a cierta temperatura y las turbinas solo tienen baja fricción en cierto rango de presión).

Para resumir:
La eficiencia es solo energía de trabajo / energía total.
La energía del trabajo es Energía total – Energía de desecho (a entropía).
por lo que se puede encontrar eficiencia encontrando energía laboral / (energía laboral + energía residual)

Para una aproximación de primer orden (y teórica), la eficiencia del calor puede adivinarse calculando cuánto calor se perderá en un depósito frío (que es proporcional a la diferencia de temperatura integrada durante el ciclo o la suma de áreas debajo del diagrama Ts), luego calcula cuánto trabajo genera el ciclo (que es proporcional al área encerrada por un bucle en el diagrama Ts). Esta es la eficiencia de Carnot.

Esperemos que esto ayude, una respuesta más rigurosa se encontraría en un libro de texto de ingeniería de pregrado en termodinámica.

Fuente: http: //en.wikipedia.org/wiki/Ran…
http://en.wikipedia.org/wiki/Car…
http://en.wikipedia.org/wiki/Con…