Потужність, споживана повітряним компресором
Приклад 1.6
Визначити корисну потужність і абсолютний ККД газотурбінної установки для розглянутих умов (приклад 1.3 і 1.4) роботи газової турбіни і повітряного компресора, що сидять на одному валу.
Рішення
що складає приблизно 1/3 (0,3165) потужності газової турбіни. На привід компресора йде? 2/3 (0,6835) потужності газової турбіни.
Абсолютний ККД ГТУ
? i=26%.
Приклад 1.7
У реактивної ступені газ з початковим тиском р0=0,38 МПа і температурою t0=800 ° С розширюється до тиску р2=0,24 МПа, швидкісний коефіцієнт сопла j=0,96, швидкісний коефіцієнт лопаток y=0,95 , кут нахилу сопла до площини диска a1=21 °, кут виходу пари з робочої лопатки b2=25 °, середній діаметр щаблі d=0,78 м, частота обертання валу турбіни n=5500 об/хв., витрата газу в ступені Мг =18 кг/с, ступінь парциальности ступені?=1; висота лопаток l=0,055 м, питомий об'єм газу v=1,51 м3/кг, ступінь реактивності ступені?=0,35, витрата газу на витоку Мут=0,16 кг/с, показник адіабати k=1,4, питома газова стала R=287 Дж/(кг · К).
Визначити відносний внутрішній коефіцієнт корисної дії щаблі.
Рішення
Втрати тепла в ступені оцінюються відносним внутрішнім ККД ступені? oi який являє собою відношення використаного теплоперепада hi до що розташовується теплоперепада в ступені h0, т. е.
де hс - втрати енергії в соплах, кДж/кг; л - втрати енергії на лопатках, кДж/кг; в - втрати енергії з вихідною абсолютної швидкістю, кДж/кг; тв - втрати енергії на тертя і вентиляцію, кДж/ кг; ут - втрати тепла від витоків газу через зазори в ущільненнях, кДж/кг.
Визначаємо наявний теплоперепад в ступені
Дійсна швидкість витікання газу із сопел
м/с.
Знаходимо втрати енергії в соплах
кДж/кг.
Окружна швидкість на середині лопатки
м/с.
Відносну швидкість входу газу на лопатки
Відносна швидкість виходу газу з каналу між робочими лопатками - за формулою
м/с.
Знаходимо втрати енергії на лопатках
кДж/кг.
Абсолютна швидкість виходу газу з каналу між робочими лопатками
Втрати енергії з вихідною абсолютної швидкістю
кДж/кг.
Втрати енергії на тертя і вентиляцію знаходимо за формулою
Втрати тепла від витоків газу через зазори в ущільненнях
кДж/кг.
Відносний внутрішній коефіцієнт корисної дії ступені
3. Двигуни внутрішнього згоряння
. 1 Параметри, що характеризують роботу двигуна
Середня індикаторне тиск і індикаторна потужність
Під середнім індикаторним тиском Рi розуміють таке умовне постійний тиск, яке, діючи на поршень протягом одного робочого ходу, здійснює роботу, рівну індикаторної роботі газів в циліндрі за робочий цикл.
Згідно з визначенням середнє індикаторне тиск Рi, Па знаходиться як відношення індикаторної роботи газів за цикл Li до одиниці робочого об'єму циліндра Vh, т. е.
(1.57)
При наявності індикаторної діаграми, знятої з двигуна, середнє індикаторне тиск можна
(1.58)
де F - корисна площа індикаторної діаграми, м2; - довжина індикаторної діаграми, м;
т - масштаб тиску індикаторної діаграми, Па/м.
Середня індикаторне тиск при повному навантаженні у чотиритактних карбюраторних двигунів 8? 105 ... 12? 105 Па, у чотиритактних дизелів 7,5? 105 ... 10? 105 Па, у двотактних дизелів 6? 105 ... 9? 105 Па.
Індикаторна потужність
індикаторної потужності називають роботу, що здійснюються газами в циліндрах двигуна в одиницю часу.
Індикаторна потужність двигуна Ni, кВт
(1.59)
де РІ - середнє індикаторне тиск, Па; - робочий об'єм циліндра, м3;
п - частота обертання колінчастого вала в секунду;
?- Тактность двигуна (?=4 - для чотиритактних двигунів і?=2 - для двотактних); - число циліндрів.
Робочий об'єм циліндра, м3
(1.60)
де D - діаметр циліндра, м; - хід поршня, м.
Якщо відомі ступінь стиснення двигуна? і об'єм камери згорянні Vс, то робочий об'єм циліндра Vh, м3
(1.61)
де?- Ступінь стиснення, яка дорівнює відношенню повного обсягу циліндра Vа до об'єму камери згоряння Vс, т. Е.
Ефективна потужність двигуна і середнє ефективне ...
