ガスタービンにおけるエネルギー効率

質問

ここのカテゴリーであってるかどうかわかりませんが・・・。

ガスタービンについて質問があります。

なぜ、タービン入り口温度を上げると正味仕事が大きく増え、発電効率が上がるのででしょうか？？　理論式から熱効率が上がるのはわかるんですが、実際どのような原理でその高温の熱が回転動力に変わるのかわかりません。

私の考えでは↓
圧力が高くすれば高くするほど（温度が上がり）ガスが膨張した時の力が強くなるから
こんな単純なことではない・・・ですよね？

回答No.3

ohkinu1972

基本的には温度が上がれば上がるほど、
ガスの体積が増えてタービンを回す力が増えるからです。
エンタルピが増えると言うこともできます。

たしかに同一のエンジンでは温度を上げれば上げるほど、
圧力比が上がりますがそれだけで出力が増えているわけではありません。

異なるエンジンでは圧力比がどうなるかは設計次第で、
効率と出力をにらんでちょうど良い点の圧力になるように、
設計します。

回答No.2

jkpawapuro

温度を上げればあげるほど、ガス圧が高くなるんです。
このためタービンエンジンの開発の歴史は、タービンが高温に耐えられる様にする開発の歴史でもあります。

回答No.1

Denkigishi

ボイルシャールの法則により、体積が一定の場合、絶対温度と圧力は正比例します。よって、タービンの入口温度が高いということは入口圧力が高いということです。入口圧力は、燃料の発熱量と、排気ガスからの回収熱量の和に比例します。出口圧力は大気圧＋αでほぼ一定です。
タービンのなす仕事は圧力差すなわち、入口圧力と出口圧力の差に比例します。よって、効率≒（入口圧力－出口圧力）／入口圧力　となります。入口温度が高いと入口圧力も高いので効率は高くなります。
ついでにいうと、排気ガスからの回収熱量が多いほど燃料が節約できるので、効率が上がります。