Главная

Популярная публикация

Научная публикация

Случайная публикация

Обратная связь

ТОР 5 статей:

Методические подходы к анализу финансового состояния предприятия

Проблема периодизации русской литературы ХХ века. Краткая характеристика второй половины ХХ века

Ценовые и неценовые факторы

Характеристика шлифовальных кругов и ее маркировка

Служебные части речи. Предлог. Союз. Частицы

КАТЕГОРИИ:






Термодинамические циклы газотурбинных установок




Как известно из курса термодинамики, в циклах ГТУ широко используются различные усовершенствования, как-то: регенерация теплоты отработавших газов, двухступенчатое сжатие воздуха с промежуточным охлаждением. Часто они используются совместно. Рассмотрим эффективность этих усовершенствований, рассчитав и сопоставив простой цикл ГТУ и его модификации.

 

Цикл простой газотурбинной установки

Задача 1

Рабочее тело простой ГТУ открытого типа с подводом теплоты при постоянном давлении обладает свойствами воздуха в идеально-газовом состоянии. Его начальная температура t 1= 27°С, температура газов перед турбиной t 3= 835 °С, степень повышения давления воздуха в компрессоре β = 7.

Изобразить принципиальную схему такой установки и термодинамический цикл на диаграммах p,v и T,s. Найти количество подводимой и отводимой теплоты, полезную работу и термический КПД цикла.

Решение

Схема установки и цикл изображены на рис 2.3. Цикл ГТУ состоит из двух адиабат и двух изобар. Рассчитаем значения температуры рабочего тела в характерных точках цикла. Поскольку адиабатные процессы 1-2 и 3-4 совершаются между одними и теми же изобарами р 1 и р 2, поэтому справедливо следующее соотношение

.

 

Тогда температура воздуха после компрессора

 

,

 

где β = р 2 1– степень повышения давления.

Для воздуха, как двухатомного газа, k = 1,4; поэтому

 

.

 

Температура газов после турбины

 

.

 

Зная температуру рабочего тела во всех точках цикла, рассчитываем количество подводимой q 1 и отводимой q 2 теплоты в цикле

 

,

,

 

где для воздуха .

 

Рис.2.3. Принципиальная схема и термодинамический цикл простой ГТУ:

обозначения на принципиальной схеме: I – пусковой двигатель; II – топливный насос; III – топливный бак; IV – камера сгорания; V – компрессор; VI – газовая турбина; VII – потребитель энергии;

обозначения на диаграммах: 1-2 – адиабатное сжатие воздуха в компрессоре; 2-3 – изобарный подвод теплоты к рабочему телу; 3-4 – адиабатное расширение газов в турбине; 4-1 – изобарный отвод теплоты в окружающую среду; штриховыми линиями на p,v диаграмме показаны изотермы сжатия и расширения, исходящие из начальных точек соответствующих адиабата

Работа цикла .

Термический КПД цикла: .

Проверим точность расчетов, определив КПД по формуле

 

 

Как видим, точность расчетов хорошая, поскольку результаты расчета термического КПД двумя способами отличаются только на 0,0007 (0,16 %).

 






Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском:

vikidalka.ru - 2015-2024 год. Все права принадлежат их авторам! Нарушение авторских прав | Нарушение персональных данных