再生サイクル

再生サイクル（さいせいサイクル）は、非可逆熱サイクルの一種で、ランキンサイクルの断熱膨張の途中の抽気で給水の過熱を行って、復水器での放熱量を減少させ、熱効率を向上させた蒸気タービンの理論サイクルである。

サイクル

2段抽気の場合を記述すると。

1 温度T₁－給水ポンプでP₁からP₂まで加圧→2 温度T₂

2 温度T₂

→温度T_e2の蒸気m₂で給水を加熱→温度T_f2

→温度T_e1の蒸気m₁で給水を加熱→温度T_f1

→蒸気ボイラでQ₁の熱を吸熱→3 温度T₃

3 温度T₃－タービンで断熱膨張

→e1 温度T_e1 で m₁の蒸気を抽気

→e2 温度T_e2 で m₂の蒸気を抽気→4 温度T₄

4 温度T₄－Q₂の熱を復水器で放熱→1 温度T₁

理論熱効率

W_P = (1 - m₁ - m₂) (h₂ - h₁)

W_T = h₃ - { h₄ - m₁ ( h_e1 - h₄ ) - m₂ ( h_e2 - h₄ )}

W = W_T - W_P = h₃ - h₄ + m₁ ( h_e1 - h₄ ) + m₂ ( h_e2 - h₄) - (1 - m₁ - m₂) (h₂ - h₁)

Q₁ = h₃ - h_f1

Q₂ = ( 1 - m₁ - m₂ )( h₄ - h₁ )

η_th = W/Q₁ = { h₃ - h₄ + m₁ ( h_e1 - h₄ ) + m₂ ( h_e2 - h₄) - W_P } / (h₃ - h_f1)

給水ポンプの消費する仕事を無視すると

η_th = {h₃ - h₄ + m₁ ( h_e1 - h₄ ) + m₂ ( h_e2 - h₄)} / (h₃ - h_f1)

よって、n段抽気の場合を記述すると。

<math>\eta_{th} = \frac{ (h_3 -h_4) - \sum_{i=1}^n m_i (h_{ei} -h_4 )}{h_3 - h_{f1}} </math>

η_th : 理論熱効率 W : 有効仕事 W_T : タービンのする仕事 W_P : 給水ポンプの消費する仕事 h : 気体のエンタルピー T : 絶対温度 P : 気体の圧力