ランキンサイクルは、発電所の蒸気タービンで使われるサイクルであり、水や水蒸気の状態変化を理解することが重要です。
水と水蒸気の状態を表すのが 蒸気圧縮線図（T-s線図） で、その中で 飽和水、湿り蒸気、乾き飽和蒸気、過熱蒸気、飽和液線、飽和蒸気線 などの概念が出てきます。
蒸気の状態
蒸気の状態は、大きく 4種類 に分けられます。
① 飽和水（Saturated Liquid）
• 圧力に対応する飽和温度（沸点）で、まだ蒸発していない水。
• 例えば、100℃・1気圧の水は飽和水。
• エネルギーが少ない状態（hが小さい）。
②圧縮水
③湿り蒸気（Wet Steam）
• 水と蒸気が混ざった状態。
• 水滴を含んでいる蒸気。
• **「乾き度 x」**で表される。
例：乾き度50%（x = 0.5） → 水50%＋蒸気50%
• 発電所のタービン出口付近で見られることが多い。
④乾き飽和蒸気（Dry Saturated Steam）
• ちょうどすべての水が蒸気になった状態。
• 乾き度100%（x = 1.0）。
• これ以上熱を加えると過熱蒸気になる。
⑤過熱蒸気（Superheated Steam）
• 乾き飽和蒸気よりさらに加熱された蒸気。
• 水滴を一切含まない。
• 温度が高く、エネルギー密度が大きいため、タービンに使われる。
• 発電所では、タービンの効率向上のために過熱器で過熱蒸気を作る。
飽和液線と飽和蒸気線
① 飽和液線
• 飽和水の状態を結んだ曲線。
• 臨界点よりも左側の線はすべて液体（水）。
• ここから右に行くと、蒸発が始まり湿り蒸気になる。
② 飽和蒸気線
• 乾き飽和蒸気（x=1.0）の状態を結んだ曲線。
• 臨海点よりも右側の線は、すべて過熱蒸気。
• タービンで蒸気を使う場合、できるだけこの線の右側に位置させる（過熱蒸気を使う）ことで、水滴によるタービン損傷を防ぐ。
まとめ
発電所では過熱蒸気が使われ、タービン出口では湿り蒸気になることが多い。
このため、再熱器を使って再び過熱し、タービンの効率を上げる設計もされる。
