анням відмінностей реальних адіабатичних процесів розширення і стиснення від ізоентропіческіх, будується реальний цикл Брайтона (1-2p-3-4p-1 на TS діаграмі) (рис.2)
В
Рис. 4 - I - S (T - S) діаграма циклу Брайтона
Ідеального (1-2-3-4-1)
Реального (1-2p-3-4p-1)
Термічний ККД ідеального циклу Брайтона прийнято виражати формулою:
В
де ?? = p2/p1 - ступінь підвищення тиску в процесі ізоентропійного стиснення (1-2);
k - показник адіабати (для повітря рівний 1,4)
Слід особливо відзначити, що цей загальноприйнятий спосіб обчислення ККД циклу затемнює суть процесу, що відбувається. Граничний ККД термодинамічного циклу обчислюється через ставлення температур за формулою Карно:
В
де T1 - температура холодильника; - температура нагрівача.
Рівне це ж відношення температур можна виразити через величину застосовуваних у циклі відносин тисків і показник адіабати:
В
Таким чином ККД циклу Брайтона, залежить від початкової та кінцевої температур циклу рівно так само, як і ККД циклу Карно. При нескінченно малою величиною нагріву робочого тіла по лінії (2-3) процес можна вважати ізотермічним і повністю еквівалентним циклом Карно. Величина нагріву робочого тіла T3 при ізобаріческом процесі визначає величину роботи віднесену до кількості використаного в циклі робочого тіла, але ні яким чином не впливає на термічний ККД циклу. Однак при практичній реалізації циклу нагрів зазвичай виробляється до можливо великих величин обмежених жаростійкістю застосовуваних матеріалів з метою мінімізувати розміри механізмів здійснюють стиснення і розширення робочого тіла. p align="justify"> На практиці, тертя і турбулентність викликають:
неадіабатичних стиск: для даного загального коефіцієнта тиску температура нагнітання компресора вище ідеальною.
неадіабатичних розширення: хоча температура турбіни падає до рівня, необхідного для роботи, на компресор це не впливає, коефіцієнт тиску вище, в результаті, розширення не достатньо для забезпечення корисної роботи.
Втрати тиску в воздухозаборнике, камері згоряння і на виході: внаслідок, розширення не достатньо для забезпечення корисної роботи.
Як і у всіх циклічних теплових двигунах, чим вище температура згоряння, тим вище ККД. Стримуючим фактором є здатність стали, нікелю, кераміки або інших матеріалів, з яких складається двигун, витримувати температуру і тиск. Значна частина інженерних розробок спрямована на те, щоб відводити тепло від частин турбіни. Більшість турбін також намагаються рекуперировать тепло вихлопних газів, які, в іншому випадку, втрачається даремно. Рекуператори - ...
