Завдання
Візначіті Ефективний ККД та корисностям Потужність газотурбінної установки без регенерації тепла з ізобарнім підведенням тепла, ЯКЩО відомі Такі параметри ГТУ: ступінь Підвищення лещата, внутрішні відносні КОЕФІЦІЄНТИ потужності турбіни и компресора, температура Повітря перед Компресоров и витрати Повітря через ГТУ. Робоче Тіло має Властивості Повітря (,), барометрічній ТИСК В = 100кПа, механічний ККД турбіни дорівнює, а механічний ККД компресора ГТУ -.
Зобразіті схему ГТУ без регенерації І з регенерацією та візначіті витрати палів з теплотою Згорани в регенеративних ціклі Зі ступенів регенерації и порівняті отриманий Значення з витратами паливо в ціклі без регенерації.
Візначіті поверхнею регенератора, беручи коефіцієнт теплопередачі і.
Розглянуто такоже цикл ГТУ з утілізацією невікорістаної теплотою, у якому Вѕ відведеної в ціклі теплотою підводіть в утілізаційній парогенератор з метою одержании перегрітої водяної парі для парової турбіни. Візначіті параметри Характерними точок циклу Ренкіна ПТУ, Питомі витрати тепла и палів комбінованого циклу и зрівняті їх з ПОКАЗНИКИ регенеративного циклу ГТУ, ЯКЩО внутрішній відносній коефіцієнт потужності парової турбіни дорівнює.
Таблиця 1 - вихідні дані:
В
В
кг/с
15
840
6,5
0,86
0,86
27
В
Рис. 3.1 - принципова схема ГТУ з ізобарнім підведенням тепла
В
Рис. 3.2 - Ідеальний НЕ регенеративних цикл ГТУ з ізобарнім підведенням тепла
1-2 - адіабатне стиснения Повітря в компресорі при;
2-3 - ізобарне Підведення тепла при Ступені Зміни температури;
3-4 - адіабатне Розширення в турбіні;
4-1 - ізобарне відведення тепла.
Ступінь Підвищення Тиску в компресорі:
1. ,; . p> 2. ,, br/>
Показник адіабаті.
В
3. ; p>,.
4. , p>.
Кількість підведеного тепла в ціклі:
,
.
Кількість відведеного тепла:
В В
Термічній ККД ідеального циклу:
,
.
.
Робота турбіни:
В В
Питома робота ідеального компресора:
В
.
Питома Корисна робота циклу:
.
Рівняння енергетичного балансу Ідеальної ГТУ:
,
де Корисна Потужність Ідеальної ГТУ;
витрат Робочий тіла;
масова Продуктивність повітряного компресора ГТУ, кг/с;
витрат ПАЛИВО, кг/с.
В
.
.
.
Потужність Ідеальної турбіни:
.
Потужність адіабатного компресора з рівняння енергобалансу установки:
.
Питомі витрати тепла и ПАЛИВО:
;
.
Для знаходимо температуру Повітря после компресора
.
Питома кількість підведеного тепла:
.
Дійсна Питома внутрішня робота компресора:
.
Питома внутрішня робота турбіни:
.
Питома внутрішня робота ГТУ:
.
Механічний ККД ГТУ:
,
.
Внутрішній коефіцієнт потужності установки:
В
Ефективний коефіцієнт потужності ГТУ:
,
де - коефіцієнт Використання тепла палів в камері Згорани. Приймаємо. p>.
Питома витрати тепла:
.
Питома витрати палів:
.
секундний витрати Паливо:
.
Рівняння енергобалансу камери Згорани:
,
де - витрати Повітря;
- коефіцієнт надлишком Повітря.
В
секундний витрати Повітря:
В
Розглянемо ГТУ з регенерацією тепла
В
Рис. 3.3 - принципова схема ГТУ з регенерацією тепла
В
Рис. 3.4 - Ідеальний регенеративних цикл ГТУ з ізобарнім підведенням тепла
Параметри в точках циклу:
Точка 1 : Р 1 = В = 0,1 МПа, Т 1 = 15 +273 = 288К.
Точка 2 : Р 2 = ОІ В· Р 1 = 6,5 В· 0,1 = 0,65 МПа;;
.
Точка 3 Р 3 = Р 2 = 0,65 МПа, Т 3 = 840 +273 = 1113 К.
Точка 4 : Р 4 = Р 1 = 0,1 МПа, . br/>
Зх вирази,
.
Точка 5 : Р 5 = Р 2 = 0,65 МПа, розраховуємо температуру после регенератора
,
де ступінь регенерації.
.
Точка 6: ,
.
Для ГТУ з генерацією тепла внутрішній ККД установки візначається за формулою:
,
де внутрішня Питома робота ГТУ при;
- Пітом тепло відведення установки з регенерацією.
В
.
.
.
Рівняння енергобалансу регенератора:
,
де ентальпія Повітря после регенератора;
ентальпія Повітря на вході в регенератор;
коефіцієнт, что враховує ВТРАТИ тепла в довкілля. Приймаємо. br/>
.
В
Поверхня нагріву регенератора при:
,
де К - коефіцієнт теплопередачі від газу до Повітря,.
.
З рівняння теплопередачі:
.
.
середній Температурний напір:
В
.
