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朗肯循环（汽轮机）

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此示例基于朗肯循环对汽轮机系统进行建模。该循环包括过热和再加热，以分别防止高压涡轮和低压涡轮中发生冷凝。该循环还通过将抽取的蒸汽传递到闭环式给水加热器来实现再生，以加热水并提高循环效率。

Saturated Fluid Chamber 模块和 Turbine 模块是基于 Simscape™ Foundation Two-Phase Fluid 库的自定义组件。Saturated Fluid Chamber 模块对单独的饱和液体体积和饱和蒸汽体积进行建模，用于创建锅炉和冷凝器。

模型

给水预热器子系统

蒸汽锅炉子系统

蒸汽冷凝器子系统

蒸汽再热器子系统

来自示波器的仿真结果

来自 Simscape 记录的仿真结果

下图显示了系统中的能量交换。炉内的热量由锅炉、过热器和再热器补充。高压涡轮机 (HPT) 和低压涡轮机 (LPT) 从蒸汽中提取有用的功。废热被排出到冷凝器中的冷却剂中。热量也从抽取的蒸汽传递到给水，以提高热效率。

下图显示了通过系统的质量流量。一部分蒸汽在高压涡轮机 (HPT) 和低压涡轮机 (LPT) 之间被抽取。抽取出来的蒸汽被用来加热给水，然后在冷凝器处重新加入主流。主流和抽取蒸汽的流量由控制器调节，以分别维持锅炉和预热器冷凝器中的液位。

下图显示了朗肯循环在温度-熵图上随时间变化的动画。主蒸汽流量对应于从循环点 1 到 6 的环路。抽取的蒸汽流量对应于从循环点 4 到 4b 的虚线。在此模型中，循环点 3 之前的节流阀对功率输出进行少量控制。