某核动力循环如图所示，锅炉从温度为320℃ 的核反应堆吸入热量Q1产生压力为7MPa、温度为360 ℃ 的过热蒸汽（点1），过热蒸汽经汽轮机膨胀做功后于0.008MPa压力下排出（点2），乏气在冷凝器中向环境温度 t0=20 ℃ 下进行定压放热变为饱和水（点3），然后经泵返回锅炉（点4）完成循环，已知汽轮机的额定功率为15104 kW,汽轮机作不可逆的绝热膨胀,其等熵效率为0.75,而水泵可认为作可逆绝热压缩,试求: （1)此动力循环中蒸汽的质量流量; （2)汽轮机出口乏气的湿度; （3)循环的热效率.

由P 1 =5MPa、t 1 =600℃和x 2 =0.97、t 2 =45℃，查图表并辅以计算得 h 1 =3666.2kJ/kg，s 1 =7.259kJ/(kg·K) h 2 =2510.5kJ/kg，s 2 =7.9389kJ/(kg·K) h 3 =188.4kJ/kg，S 3 =0.639kJ/(kg·K) s 3 =S 4 ，h 4 =193.4kJ/kg 汽轮机输出功 W t =h 1 -h 2 =3666.2kJ/kg-2510.5kJ/kg=1155.7kJ/kg 水泵耗功 w P =h 4 -h 3 =193.4kJ/kg-188.4kJ/kg=5.0kJ/kg 从锅炉吸热量 q 2 =h 1 -h 4 =3666.2kJ/kg-193.4kJ/kg=3472.8kJ/kg 冷凝器中放热量 q 2 =h 2 -h 3 =2510.5kJ/kg-188.4kJ/kg=2322.1kJ/kg$循环热效率 或 $汽轮机内熵产和作功能力损失 过程绝热，s 1 =s 2 =7.259kJ/(kg·K)，所以 s g2 =△s 12 -s f2 =s 2 -s 1 =7.9389kJ/(kg·K)-7.259kJ/(kg·K)=0.6799kJ/(kg·K) I 2 =T 0 s g =(20+273.15)K×0.6799kJ/(kg·K)=199.3kJ/kg 锅炉内熵产和作功能力损失： s g1 =(s 1 -s 4 )-s f1 =(7.259-0.639)kJ/(kg·K)-3.569kJ/(kg·K) =3.051kJ/(kg·K) I 1 =T 0 s g1 =293.15K×3.051kJ/(kg·K)=894.4kJ/kg 冷凝器内熵产和作功能力损失： s g3 =(s 3 -s 2 )-s f3 =(0.639-7.9389)kJ/(kg·K)+7.921kJ/(kg·K) =0.621kl/(kg·K) I 3 =T 0 s g3 =293.15K×0.621kJ/(kg·K)=182.1kJ/kg