参数设置
燃料类型
—
燃料消耗量
100 kg/hr
系统类型
热效率 η
35 %
SI: 20～35% · DI: 35～45% · GT: 35～42% · 锅炉: 85～92%
—
热输入 Q_in [kW]
—
有效输出 Q_out [kW]
—
热效率 η [%]
—
SFC [g/kWh]
—
CO₂/kWh [g/kWh]
—
卡诺上限 [%]
能量流程分解
相同输出功率下各燃料对比
理论公式
热效率：$\eta_{th} = W_{net} / Q_{in}$，有效输出：$W_{net} = \eta_{th} \cdot \dot{m}_f \cdot LHV$
比燃料消耗率：$SFC = \dot{m}_f / W_{net} = 3600 / (\eta_{th} \cdot LHV)$ [g/kWh]
卡诺上限：$\eta_{Carnot} = 1 - T_C / T_H$（T_H：燃烧温度 ≈ 1200–1600 K，T_C：排气温度 ≈ 400–700 K）
$$CO_2\,[\text{g/kWh}] = \frac{CO_2\,[\text{g/MJ}] \times 3600}{(\eta_{th} \times 1000)}$$
CAE应用： 燃气轮机循环分析（布雷顿循环）/ 发动机燃耗仿真（GT-Power等）初始设定 / 能源管理系统（EMS）建模 / CO₂排放量计算与生命周期分析（LCA）。
学生 🧑🎓：工程师为什么用低位热值（LHV）而不用高位热值（HHV）来定义发动机效率？
教授 🎓：因为在大多数发动机和燃气轮机中，排气温度远高于水的露点（约60°C），水始终以蒸汽形式排出，冷凝潜热无法被回收利用。以LHV为基准可以避免将实际无法利用的能量计入效率。冷凝式锅炉是个例外——它刻意将烟气冷却至露点以下，回收了这部分潜热，因此其LHV基准效率可以超过100%。